本發(fā)明主要涉及對(duì)嬰兒運(yùn)動(dòng)的監(jiān)控和促進(jìn)，特別地，本發(fā)明涉及一種交互式監(jiān)控和促進(jìn)嬰兒鍛煉其頸部和背部肌肉的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

嬰兒需要完成的第一個(gè)身體發(fā)育階段之一是腹臥時(shí)保持其頭部上揚(yáng)。嬰兒需要抬起其頭部，以便避免對(duì)脊髓的傷害，積極地檢查其周圍環(huán)境，并且朝向其它發(fā)育的階段(例如，爬行和坐立)開始其動(dòng)作準(zhǔn)備。為了能夠抬起其頭部，嬰兒需要加強(qiáng)其頸部和背部肌肉。嬰兒獲得該力量并提高其頭部抬起開始于其出生時(shí)，并且直至8個(gè)月齡時(shí)。確定嬰兒在該任務(wù)中進(jìn)展的主要因素是嬰兒練習(xí)幫助他加強(qiáng)其頸部和背部肌肉的姿勢(shì)的時(shí)間的量。特別地，當(dāng)嬰幼兒醒著時(shí)，其腹臥的時(shí)間的量，因此，其可以練習(xí)頭部抬起，嬰幼兒該時(shí)間量也被稱為“俯臥時(shí)間(tummytime)”。

直到90年代初，很多家長使其嬰幼兒腹臥睡眠。因此，俯臥時(shí)間為嬰兒的自然位置并且其頸部和背部加強(qiáng)鍛煉成為其日常事項(xiàng)中很自然的部分。在90時(shí)代初，發(fā)現(xiàn)在嬰兒瘁死綜合癥(sids)和腹臥睡眠之間有很大關(guān)系，世界各地的健康機(jī)構(gòu)為父母提出新的建議，其建議父母使其嬰幼兒以背臥方式睡眠。該建議受到父母廣泛接受，并且改變了世界各地的嬰兒的日常生活。該引導(dǎo)已經(jīng)成功地減少了嬰兒中的sids發(fā)生率，但是同時(shí)，愈演愈烈的其他醫(yī)學(xué)病征(例如，頭部形狀變形和較弱的頸部和背部肌肉)引起了肌肉運(yùn)動(dòng)和身體發(fā)育中的延遲。已經(jīng)顯示了該肌肉運(yùn)動(dòng)和身體發(fā)育延遲關(guān)系到其他身體發(fā)育延遲，例如，知覺、情感和語言技能的發(fā)育延遲。

由于這些發(fā)現(xiàn)，美國兒科學(xué)會(huì)和其他與健康相關(guān)的政府機(jī)構(gòu)提出了明確的建議，以促進(jìn)俯臥時(shí)間鍛煉，以便獲得頸部和背部肌肉力量。因此，促進(jìn)父母在嬰幼兒醒著時(shí)并且周圍有可能吸引嬰幼兒注意的刺激時(shí)，通過使其嬰幼兒俯臥方式來啟動(dòng)俯臥時(shí)間，因此，使得嬰幼兒將其頭部向上抬起。然而，嬰幼兒(至少開始時(shí))不喜歡被置于俯臥時(shí)間，因?yàn)閷?duì)于嬰兒，其身體上難以實(shí)現(xiàn)，而且相較于以背臥方式睡眠，由于在俯臥時(shí)間時(shí)嬰兒受到少得多的感興趣的事物的刺激，故多次俯臥會(huì)使其生煩。因此，他們感到懊惱并且開始哭，使得很多父母結(jié)束該重要的鍛煉，以避免嬰幼兒哭。該不愉快的事情還引起了很多父母延遲啟動(dòng)新的鍛煉課程或者減少父母啟動(dòng)的鍛煉的俯臥時(shí)間的量，這導(dǎo)致了在加強(qiáng)頸部和背部肌肉中的進(jìn)一步延遲。此外，當(dāng)前沒有任何途徑醫(yī)療跟蹤日常鍛煉并且獲得嬰幼兒的肌肉力量，所以不能提醒父母和醫(yī)療專家由該情況引起的發(fā)育或者醫(yī)療問題的初始跡象。

最近發(fā)現(xiàn)，大約46％的幾周大嬰幼兒具有與頭部形狀異常相關(guān)的一定程度的生理醫(yī)學(xué)病征，這歸因于嬰幼兒的睡眠習(xí)慣的改變(由此參考thechangingconceptofsuddeninfantdeathsyndrome:diagnosticcodingshifts,controversiesregardingthesleepingenvironment,andnewvariablestoconsiderinreducingrisk,pediatrics,116卷，no.5,2005年,1245頁-1255頁；majnemera,devmedchildneurol.2007年11月；49(ll)：804；rosenbergsa等,pediatrics.2008年6月；121(6)：el503-9；pint,devmedchildneurol.2007年11月；49(ll):858-67；majnemera等，jpediatr.2006nov；149(5)：623-629；和reidm.v等，cog.br.beh.volix(3),193-200,2005年)。而且，上述參考清楚地提到了嬰幼兒背臥睡眠與肌肉運(yùn)動(dòng)發(fā)育延遲之間的關(guān)系，甚至在嬰幼兒需要行走技能之后，甚至在嬰幼兒進(jìn)入其二歲時(shí)二者之間的關(guān)系。

而且，發(fā)現(xiàn)具有更良好發(fā)育的肌肉運(yùn)動(dòng)技能的嬰幼兒比起同歲的具有發(fā)育地不太好的肌肉運(yùn)動(dòng)技能的嬰幼兒對(duì)于人和社交活動(dòng)理解地更好。

此外，俯臥時(shí)間鍛煉用于處理小兒斜頸。斜頸(也被稱為扭頸或者歪頸)為由異常的、不對(duì)稱的頭部或頸部位置定義的肌張力障礙，并且表現(xiàn)為頭部和/或頸部的固定或動(dòng)態(tài)傾斜、旋轉(zhuǎn)或屈曲。斜頸發(fā)病率估計(jì)為0.3-3.92％(cheng,jc等thejournalofboneandjointsurgery.美國卷83-a(5):679-87；chenmm,changhc,hsiehcf,yenmf,chenth.archphysmedrehabil.2005年11月；86(11):2199-203)。由于90年代，當(dāng)健康機(jī)構(gòu)提出建議讓嬰幼兒背臥睡眠，所報(bào)導(dǎo)的斜頸發(fā)病率動(dòng)態(tài)地增加。該相互關(guān)系可能是由于這樣的事實(shí)：在嬰幼兒生命的第一個(gè)月期間，該建議縮短了嬰兒在其俯臥(來校正先天性小兒斜頸以及防止后天性斜頸的自然機(jī)制)上花的時(shí)間。

對(duì)小兒斜頸的治療方案包括引導(dǎo)父母通過提供盡可能多的機(jī)會(huì)使得嬰幼兒將其頭部轉(zhuǎn)向其通常不會(huì)轉(zhuǎn)向的一側(cè)來提升頭部或者頸部的對(duì)稱性。還建議父母給嬰幼兒多的俯臥時(shí)間鍛煉，以便幫助加強(qiáng)其頸部和背部肌肉。

在上述參考中可以發(fā)現(xiàn)這樣的證據(jù)：對(duì)于上面所討論的結(jié)果的主要原因是父母誘導(dǎo)的俯臥鍛煉時(shí)間的縮短，并且俯臥時(shí)間鍛煉對(duì)于嬰幼兒發(fā)育的各種方面是有益的。因此，長期需要一種方法和途徑來有效地促進(jìn)嬰兒進(jìn)行其俯臥時(shí)間鍛煉以及監(jiān)控嬰兒進(jìn)行俯臥時(shí)間鍛煉的進(jìn)度，以便改善其健康和/或防止醫(yī)學(xué)病征的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于監(jiān)控和促進(jìn)嬰兒的鍛煉的方法，其特征在于以下步驟：a)將所述嬰兒放置在光學(xué)傳感器的前方；b)在顯示裝置上顯示視覺刺激；c)通過所述光學(xué)傳感器記錄所述嬰兒的參與；d)通過處理器實(shí)時(shí)監(jiān)控并且分析所述嬰兒的所述參與，由此，獲得表現(xiàn)信息；e)將所述表現(xiàn)信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中；f)將所述視覺刺激對(duì)應(yīng)于通過在所述表現(xiàn)信息中識(shí)別的所選擇的特征確定的方案。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，其中，所述記錄的步驟和監(jiān)控和分析的步驟同時(shí)執(zhí)行。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，其中，所述記錄的步驟和監(jiān)控和分析的步驟在顯示所述視覺刺激之前開始。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟：a)將所述處理器位置選擇成鄰近于所述光學(xué)傳感器，或者在遠(yuǎn)程位置中；以及b)將所述存儲(chǔ)裝置位置選擇成鄰近于所述光學(xué)傳感器，或者在遠(yuǎn)程位置中。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即當(dāng)所述表現(xiàn)信息指示包括以下項(xiàng)的群組的狀況時(shí)，調(diào)整所述視覺刺激：所述嬰兒不參與；所述嬰兒參與達(dá)到預(yù)定時(shí)間段；所述嬰兒的進(jìn)展；所述嬰兒的頭部、胸部或者手在預(yù)定位置和姿勢(shì)；所述嬰兒的預(yù)定注視類型、預(yù)定活動(dòng)；所述嬰兒的預(yù)定反應(yīng)；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即提供聽覺刺激以伴隨著所述視覺刺激，由此提供視聽刺激。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即當(dāng)所述表現(xiàn)信息指示包括以下項(xiàng)的群組的狀況時(shí)，改變所述視聽刺激：所述嬰兒不參與；所述嬰兒參與達(dá)到預(yù)定時(shí)間段；所述嬰兒的進(jìn)展；所述嬰兒的頭部、胸部或者手在預(yù)定位置和姿勢(shì)；所述嬰兒的預(yù)定注視類型、預(yù)定活動(dòng)；所述嬰兒的預(yù)定反應(yīng)；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即當(dāng)所述表現(xiàn)信息指示包括以下項(xiàng)的群組的狀況時(shí)，產(chǎn)生發(fā)聲：所述嬰兒不參與；所述嬰兒參與達(dá)到預(yù)定時(shí)間段；所述嬰兒的進(jìn)展；所述嬰兒的頭部、胸部或者手在預(yù)定位置和姿勢(shì)；所述嬰兒的預(yù)定注視類型、預(yù)定活動(dòng)；所述嬰兒的預(yù)定反應(yīng)；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即根據(jù)選自包括以下項(xiàng)的群組的參數(shù)，改變所述視覺、聽覺、發(fā)聲、和/或視聽刺激：所述嬰兒的年齡；所述嬰兒的表現(xiàn)信息；所述嬰兒的進(jìn)展；所述系統(tǒng)的使用的持續(xù)時(shí)間；用戶的刺激選擇；預(yù)定診斷醫(yī)學(xué)病征；以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即根據(jù)選自包括以下項(xiàng)的群組的參數(shù)，建議所述視覺、聽覺、發(fā)聲和/或視聽刺激：所述嬰兒的年齡；所述嬰兒的表現(xiàn)信息；所述嬰兒的進(jìn)展；所述系統(tǒng)的使用的持續(xù)時(shí)間；用戶的刺激選擇；預(yù)定診斷醫(yī)學(xué)病征；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即在感測(cè)到選自包括以下項(xiàng)的群組的結(jié)果之后，自動(dòng)地停止所述刺激：不能檢測(cè)所述嬰兒的臉或者注視；失去對(duì)嬰兒的所述臉或者注視的跟蹤；所述刺激的使用達(dá)到預(yù)定時(shí)間量；所述嬰兒的預(yù)定活動(dòng)；所述嬰兒的預(yù)定反應(yīng)以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，所述方法還包括以下步驟，即手動(dòng)地停止所述刺激。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，其中，所述顯示裝置選自包括以下項(xiàng)的群組：手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、電子閱讀器、數(shù)字墻、智能電視、個(gè)人電腦、可穿戴技術(shù)以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即在鍛煉課程結(jié)束時(shí)，將表現(xiàn)信息的至少一部分以圖形方式呈現(xiàn)在顯示裝置上。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即從包括以下項(xiàng)的群組中選擇所述表現(xiàn)信息的所述特征：鍛煉課程的持續(xù)時(shí)間；所述嬰兒的臉的高度；在鍛煉期間達(dá)到的最高高度；滾動(dòng)的次數(shù)；參與到所述刺激中的持續(xù)時(shí)間；當(dāng)前使用表現(xiàn)信息與過去的使用表現(xiàn)信息的比較；當(dāng)前使用表現(xiàn)信息與至少一個(gè)其他用戶的表現(xiàn)信息的比較；當(dāng)前使用表現(xiàn)信息與積累的同齡人組表現(xiàn)信息的比較；所述嬰兒的注視與所述視覺刺激的相關(guān)性；嬰兒的身體穩(wěn)定性；參與的穩(wěn)定性；所述嬰兒花在每一位置中的時(shí)間量；所述嬰兒的所反映的心情；所述嬰兒的手的位置；所述嬰兒的身體姿勢(shì)發(fā)育水平；所述嬰兒的頭部花在每一位置中的時(shí)間量；所述嬰兒的眼睛相對(duì)于鼻子測(cè)量到的角度；所述嬰兒的眼睛相對(duì)于水平線測(cè)量到的角度；從所述嬰兒的膚色提取出的信息；以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即以預(yù)定的頻率分析積累的表現(xiàn)信息。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即檢測(cè)與選自包括以下項(xiàng)的群組的醫(yī)學(xué)病征相關(guān)的異常表現(xiàn)信息：所述嬰兒異?；蛘卟荒芨櫵鲆曈X刺激；所述嬰兒傾向于從特定方向偏轉(zhuǎn)參與；顯著偏離于自己過去積累的表現(xiàn)信息；顯著偏離于同齡人組過去積累的表現(xiàn)信息；對(duì)所述嬰兒的頭部的異常方向檢測(cè)；斜視；白內(nèi)障；弱視；冷漠；斜頸；所述嬰兒身體姿勢(shì)的異常方向；張力減退；張力亢進(jìn)；貧血；皮疹；心律失常；以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即在檢測(cè)到所述異常表現(xiàn)信息之后提供警報(bào)。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，其中，將預(yù)定時(shí)間限值(例如，5分鐘)應(yīng)用于單次鍛煉課程。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，其中，將預(yù)定時(shí)間限值(例如，30分鐘)應(yīng)用于日常鍛煉課程。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，其中，提供引導(dǎo)以將所述嬰兒正確地放置在所述光學(xué)傳感器的前方和/或?qū)⑺龉鈱W(xué)傳感器正確地放置在所述嬰兒的前方。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，其中，所述引導(dǎo)選自包括以下項(xiàng)的群組：嬰兒的輪廓、文本指令、視覺指令、聽覺指令、顏色編碼指示以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，其中，所述記錄參與引起了將鍛煉課程的至少一部分的視頻記錄到所述存儲(chǔ)裝置中，由此獲得至少一個(gè)存檔視頻。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，由用戶選擇將鍛煉課程存檔或者不存檔。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即通過圖像處理元件處理所述嬰兒的所述存檔視頻的至少一部分；選擇與由所述表現(xiàn)信息識(shí)別的至少一個(gè)所選擇的特征相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)峰值表現(xiàn)圖像；以及，將所述峰值表現(xiàn)圖像顯示在顯示裝置上。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即在鍛煉課程結(jié)束時(shí)，將所述鍛煉課程的存檔視頻和/或圖像顯示在所述顯示裝置上。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即將選自包括以下項(xiàng)的群組的內(nèi)容以電子方式與所述顯示裝置的至少一個(gè)其他用戶共享：所述存檔視頻、表現(xiàn)信息、所述至少一個(gè)峰值表現(xiàn)圖像或者以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，在以電子方式共享之前，還包括以下步驟，即針對(duì)所述存檔視頻，手動(dòng)或者自動(dòng)地執(zhí)行選自包括以下項(xiàng)的群組中的動(dòng)作：編輯、添加數(shù)據(jù)、添加文本、疊加至少一個(gè)視頻特征、疊加至少一個(gè)音頻特征、添加至少一個(gè)峰值表現(xiàn)圖像、將多個(gè)視頻編輯到單個(gè)視頻中以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即將所述視頻存檔、所述表現(xiàn)信息和/或所述峰值表現(xiàn)圖像中的至少一部分以數(shù)字方式傳輸至電子裝置，所述電子裝置選自包括以下項(xiàng)的群組：遠(yuǎn)程服務(wù)器、云服務(wù)器、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程顯示設(shè)備以及以上幾者的任意組合，并且可選擇地，將以下項(xiàng)從所述電子設(shè)備以數(shù)字方式傳輸回到所述顯示設(shè)備：分析后的表現(xiàn)信息、用戶指令或者任何關(guān)于所述表現(xiàn)信息的計(jì)算機(jī)可讀指令。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，還包括以下步驟，即將所述視頻存檔的至少一部分、和/或所述表現(xiàn)信息和/或表現(xiàn)信息傳輸至醫(yī)療機(jī)構(gòu)或者人員，以及可選擇地將以下項(xiàng)從所述醫(yī)療機(jī)構(gòu)或者人員以數(shù)字方式傳輸回到所述顯示設(shè)備：分析后的表現(xiàn)信息、用戶指令或者任何關(guān)于所述表現(xiàn)信息的計(jì)算機(jī)可讀指令。

本發(fā)明的另一目的是提供前述方法，所述醫(yī)療機(jī)構(gòu)選自包括以下項(xiàng)的群組：家庭醫(yī)生、兒科醫(yī)生、骨科醫(yī)生、神經(jīng)學(xué)家、眼科醫(yī)生、理療師、護(hù)士、醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療信息中心、遠(yuǎn)程醫(yī)療或遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)站以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是公開一種計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序，當(dāng)在計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或者服務(wù)器系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序適于執(zhí)行前述方法。

本發(fā)明的另一目的是公開一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上具有前述計(jì)算機(jī)程序的編碼。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于監(jiān)控和促進(jìn)嬰兒的鍛煉的系統(tǒng)，包括：a)光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被配置成檢測(cè)并且記錄所述嬰兒的參與；b)處理器，所述處理器被配置成實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析所述嬰兒的所述參與，以用于獲得表現(xiàn)信息；c)存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)所述表現(xiàn)信息；以及d)顯示裝置。其中，所述處理器被配置成使得所述顯示裝置顯示對(duì)應(yīng)于由所述表現(xiàn)信息識(shí)別的所選擇的特征預(yù)定的方案的視覺刺激。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述處理器位于所述光學(xué)傳感器的鄰近的位置，或者在遠(yuǎn)程位置中。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述存儲(chǔ)裝置位于所述光學(xué)傳感器鄰近的位置，或者在遠(yuǎn)程位置中。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，當(dāng)所述表現(xiàn)信息指示包括以下項(xiàng)的群組的狀況時(shí)，改變所述視覺刺激：所述嬰兒不參與；所述嬰兒參與達(dá)到預(yù)定時(shí)間段；所述嬰兒的頭部、胸部或者手在預(yù)定位置和姿勢(shì)；所述嬰兒的預(yù)定注視類型、預(yù)定活動(dòng)；所述嬰兒的預(yù)定反應(yīng)；所述嬰兒的進(jìn)展；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括音頻裝置。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述處理器被配置成使得所述音頻裝置產(chǎn)生伴隨所述視覺刺激的音樂，以提供視聽刺激。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，當(dāng)所述表現(xiàn)信息指示包括以下項(xiàng)的群組的狀況時(shí)，改變所述視聽刺激：所述嬰兒不參與；所述嬰兒參與達(dá)到預(yù)定時(shí)間段；所述嬰兒的進(jìn)展；所述嬰兒的頭部、胸部或者手在預(yù)定位置和姿勢(shì)；所述嬰兒的預(yù)定注視類型、預(yù)定活動(dòng)；所述嬰兒的預(yù)定反應(yīng)；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述處理器被配置成使得所述音頻裝置當(dāng)所述表現(xiàn)信息指示包括由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組的狀況時(shí)產(chǎn)生發(fā)聲：所述嬰兒不參與；所述嬰兒參與達(dá)到預(yù)定時(shí)間段；所述嬰兒的進(jìn)展；所述嬰兒的頭部、胸部或者手在預(yù)定位置和姿勢(shì)；所述嬰兒的預(yù)定注視類型、預(yù)定活動(dòng)；所述嬰兒的預(yù)定反應(yīng)；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，根據(jù)選自包括以下項(xiàng)的群組的參數(shù)，改變所述視覺、聽覺、視聽刺激或者發(fā)聲：所述嬰兒的年齡；所述嬰兒的表現(xiàn)信息；所述嬰兒的進(jìn)展；所述系統(tǒng)的使用的持續(xù)時(shí)間；用戶的選擇；預(yù)定活動(dòng)診斷醫(yī)學(xué)病征；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，根據(jù)選自包括以下項(xiàng)的群組的參數(shù)，所述系統(tǒng)推薦所述視覺、聽覺、視聽刺激和發(fā)聲：所述嬰兒的年齡；所述嬰兒的表現(xiàn)信息；所述嬰兒的進(jìn)展；所述系統(tǒng)的使用的持續(xù)時(shí)間；用戶對(duì)刺激的選擇；預(yù)定診斷醫(yī)學(xué)病征；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述處理器被配置成在感測(cè)到選自包括以下項(xiàng)的群組的結(jié)果之后，自動(dòng)地停止所述刺激：不能檢測(cè)所述嬰兒的臉或者注視；失去對(duì)所述臉或者注視的跟蹤；所述刺激的使用達(dá)到預(yù)定時(shí)間量；所述嬰兒的預(yù)定反應(yīng)；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述刺激由用戶手動(dòng)停止。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述處理器被配置成在鍛煉課程結(jié)束時(shí)，將所述表現(xiàn)信息、所述存檔視頻、和/或峰值表現(xiàn)圖像的至少一部分以圖形方式呈現(xiàn)在所述顯示裝置上。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述顯示裝置選自包括以下項(xiàng)的群組：手機(jī)，平板電腦，筆記本電腦，電子閱讀器，智能電視，個(gè)人電腦，數(shù)字墻，可穿戴技術(shù)以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，給用戶提供引導(dǎo)以將所述嬰兒正確地放置在所述光學(xué)傳感器的前方和/或?qū)⑺龉鈱W(xué)傳感器正確地放置在所述嬰兒的前方。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，所述引導(dǎo)選自包括以下項(xiàng)的群組：嬰兒的輪廓、文本指令、視覺指令、聽覺指令、顏色編碼指示以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，將預(yù)定時(shí)間限值(例如，5分鐘)應(yīng)用于單次鍛煉課程。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，將預(yù)定時(shí)間限值(例如，30分鐘)應(yīng)用于日常鍛煉課程。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述用戶選擇鍛煉課程的表現(xiàn)信息存檔或者不存檔。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述表現(xiàn)信息識(shí)別的所選擇的特征選自包括以下項(xiàng)的群組中：鍛煉課程的持續(xù)時(shí)間；所述嬰兒的臉的高度；在鍛煉期間達(dá)到的最高高度；滾動(dòng)的次數(shù)；參與到所述刺激中的持續(xù)時(shí)間；當(dāng)前使用表現(xiàn)信息與過去的使用表現(xiàn)信息的比較；當(dāng)前使用表現(xiàn)信息與至少一個(gè)其他用戶的表現(xiàn)信息的比較；當(dāng)前使用表現(xiàn)信息與積累的個(gè)體或者同齡群體的過去使用表現(xiàn)信息的比較；所述嬰兒的注視與所述視覺刺激的相關(guān)性；參與的穩(wěn)定性；所述嬰兒花在每一位置中的時(shí)間量；所述嬰兒的所反映的心情；所述嬰兒的手的位置；所述嬰兒的身體姿勢(shì)發(fā)育水平；所述嬰兒的頭部花在每一位置中的時(shí)間量；所述嬰兒的眼睛相對(duì)于鼻子測(cè)量到的角度；所述嬰兒的眼睛相對(duì)于水平線測(cè)量到的角度；從所述嬰兒的膚色提取出的信息(用于指示皮膚問題、心率、貧血等)；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述處理器還被配置成以預(yù)定的頻率分析積累的表現(xiàn)信息。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述處理器被配置成檢測(cè)與選自包括以下項(xiàng)的群組的表現(xiàn)相關(guān)的異常表現(xiàn)信息：所述嬰兒異常或者不能跟蹤所述視覺刺激；所述嬰兒傾向于從特定方向偏轉(zhuǎn)其參與；顯著偏離于自己的過去積累的表現(xiàn)信息；顯著偏離于同齡人組過去積累的表現(xiàn)信息；對(duì)所述嬰兒的頭部的異常方向檢測(cè)；斜視；白內(nèi)障；弱視；冷漠；斜頸；所述嬰兒身體姿勢(shì)的異常方向；張力減退；張力亢進(jìn)；貧血；皮疹；心律失常；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述處理器被配置成在檢測(cè)到所述異常表現(xiàn)信息之后提供警報(bào)。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述存儲(chǔ)裝置被配置成將所述參與記錄在鍛煉課程的至少一部分中，結(jié)果形成至少一個(gè)存檔視頻。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，還包括圖像處理元件，所述圖像處理元件被配置成:處理捕獲所述嬰兒的所述參與；選擇與由所述表現(xiàn)信息識(shí)別的至少一個(gè)所選擇的特征相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)峰值表現(xiàn)圖像；以及，將至少一個(gè)所述峰值表現(xiàn)圖像顯示在顯示裝置上。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)被配置成促進(jìn)用戶將選自包括以下項(xiàng)的群組與所述顯示裝置的至少一個(gè)其他用戶以電子方式共享：所述存檔視頻、表現(xiàn)信息、所述至少一個(gè)峰值表現(xiàn)圖像以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述處理器被配置成針對(duì)所述存檔視頻自動(dòng)或者手動(dòng)地執(zhí)行包括具有以下項(xiàng)的群組的動(dòng)作：編輯；添加數(shù)據(jù)；添加文本；疊加至少一個(gè)視頻特征；疊加至少一個(gè)音頻特征；添加至少一個(gè)峰值表現(xiàn)圖像；將多個(gè)視頻編輯到單個(gè)視頻中；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，還包括通信裝置，所述通信裝置被配置成將所述表現(xiàn)信息中的至少一部分、所述存檔視頻和/或所述峰值表現(xiàn)圖像自動(dòng)地傳輸至電子設(shè)備，所述電子設(shè)備選自包括以下項(xiàng)的群組：網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程服務(wù)器、云服務(wù)器、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程顯示設(shè)備以及以上幾者的任意組合，并且可選擇地，所述電子設(shè)備包括通信裝置，所述通信裝置被配置成將以下項(xiàng)以電子方式傳輸回到所述設(shè)備：分析后的表現(xiàn)信息、用戶指令或任何關(guān)于所述表現(xiàn)信息的計(jì)算機(jī)可讀指令。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述電子設(shè)備位于醫(yī)療機(jī)構(gòu)中，并且可選擇地，所述醫(yī)療機(jī)構(gòu)包括通信裝置，所述通信裝置被配置成將以下項(xiàng)以電子方式傳輸回到所述電子設(shè)備：分析后的表現(xiàn)信息、用戶指令或任何關(guān)于所述表現(xiàn)信息的計(jì)算機(jī)可讀指令。

本發(fā)明的另一目的是提供如前面中任一項(xiàng)所限定的系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療機(jī)構(gòu)選自包括以下項(xiàng)的群組：家庭醫(yī)生、兒科醫(yī)生、骨科醫(yī)生、神經(jīng)學(xué)家、眼科醫(yī)生、理療師、護(hù)士、醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療信息中心、遠(yuǎn)程醫(yī)療或遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是提供一種非暫時(shí)性的、有形的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令程序，所述指令程序包括算法，所述算法被配置成使得運(yùn)行所述指令程序的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)監(jiān)控并且促進(jìn)嬰兒的鍛煉，這通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：a)提供引導(dǎo)以相對(duì)于光學(xué)傳感器而正確地放置所述嬰兒；b)顯示視覺刺激；c)通過所述光學(xué)傳感器記錄所述嬰兒的參與；d)通過處理器實(shí)時(shí)監(jiān)控并且分析所述嬰兒的參與，由此，獲得表現(xiàn)信息；e)將所述表現(xiàn)信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中；f)將所述視覺刺激對(duì)應(yīng)于方案；其中，根據(jù)在所述表現(xiàn)信息中識(shí)別的所選擇的特征來預(yù)定所述方案并且改變所述刺激。

本發(fā)明的另一目的是提供一種治療嬰兒的斜頸的方法，所述方法的特征在于以下步驟，即a)從所述嬰兒的至少一個(gè)鍛煉課程，分析表現(xiàn)信息；b)檢測(cè)所述嬰兒的斜頸類型；c)基于對(duì)所述至少一個(gè)鍛煉課程的分析，建立所述嬰兒的醫(yī)學(xué)病征的量化基線；d)根據(jù)所述嬰兒的至少一個(gè)參數(shù)，從用于嬰兒的刺激的預(yù)定數(shù)據(jù)庫中選擇治療方案；e)跟蹤所述嬰兒的治療進(jìn)展。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，其中，所述嬰兒的至少一個(gè)參數(shù)選自于包括以下項(xiàng)的群組：所述嬰兒的年齡；所述嬰兒的醫(yī)學(xué)癥狀；所述嬰兒的表現(xiàn)信息；醫(yī)護(hù)人員的決定；用戶的選擇；所述嬰兒的治療進(jìn)展；以及，以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，其中，所述嬰兒的所述醫(yī)學(xué)病征選自包括以下項(xiàng)的群組：斜頸的類型、傾斜幅度、旋轉(zhuǎn)幅度、彎曲幅度以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法還包括以下步驟，即在所述檢測(cè)斜頸類型的步驟之后，將所述嬰兒的斜頸的診斷警告給相關(guān)的醫(yī)護(hù)人員。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，其中，由醫(yī)護(hù)人員執(zhí)行斜頸診斷。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，其中，所述醫(yī)護(hù)人員選自包括以下項(xiàng)的群組：醫(yī)生、護(hù)士、醫(yī)生助理、護(hù)理助理、護(hù)理人員、技術(shù)員、理療師、不受雇于醫(yī)護(hù)機(jī)構(gòu)的合同人員、遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)人員以及以上幾者的任意組合。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，其中，所述刺激的預(yù)定數(shù)據(jù)庫包括一系列的視覺刺激。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，還包括以下步驟，即提供聽覺刺激以伴隨著所述視覺刺激，由此提供視聽刺激。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，還包括以下步驟，即提供發(fā)聲作為一種刺激形式。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，所述視覺、聽覺、視聽刺激或者發(fā)聲被設(shè)計(jì)成，根據(jù)所述嬰兒的至少一個(gè)參數(shù)，來調(diào)整所述刺激在所述顯示裝置中的焦點(diǎn)和/或內(nèi)容。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，還包括以下步驟，即由醫(yī)護(hù)人員手動(dòng)改變治療方案。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，其中，所述方法促使所述嬰兒的父母符合于日常鍛煉的需求。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，還包括以下步驟，即將來自所述嬰兒的鍛煉課程和/或治療進(jìn)展的表現(xiàn)信息、存檔視頻和峰值表現(xiàn)圖像傳輸至電子設(shè)備，所述電子設(shè)備選自包括以下項(xiàng)的群組：服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、云服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、顯示裝置以及以上幾者的任意組合，并且可選擇地，將以下項(xiàng)從所述電子設(shè)備以數(shù)字方式傳輸回到所述顯示裝置：分析后的表現(xiàn)信息、用戶指令或者任何關(guān)于所述表現(xiàn)信息的計(jì)算機(jī)可讀指令。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，還包括以下步驟，即由所述醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程評(píng)估所述鍛煉課程的數(shù)據(jù)和/或所述治療進(jìn)展的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的另一目的是公開上述的治療嬰兒的斜頸的方法，還包括以下步驟，即將所述嬰兒的治療進(jìn)展的自動(dòng)更新發(fā)送到相關(guān)的醫(yī)護(hù)人員或至少一個(gè)家庭成員。

附圖說明

為了理解本發(fā)明以及在實(shí)踐中看到它如何被實(shí)施，現(xiàn)在參考附圖通過僅僅作為非限制性示例來描述幾個(gè)實(shí)施例，其中：

圖1示意性呈現(xiàn)了本發(fā)明公開的系統(tǒng)和方法的各種實(shí)施方式的高度概括；

圖2示意性呈現(xiàn)了本發(fā)明公開的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式的高度概括流程圖；

圖3呈現(xiàn)了本發(fā)明中的引述的方法的高度概括實(shí)施方式；

圖4示意性呈現(xiàn)了本發(fā)明公開的系統(tǒng)和方法的優(yōu)選實(shí)施方式的鍛煉課程的概述；

圖5示意性呈現(xiàn)了本發(fā)明公開的治療斜頸的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的高度概括流程圖；

圖6呈現(xiàn)了利用本發(fā)明中所公開的系統(tǒng)來促進(jìn)嬰幼兒鍛煉的影響的數(shù)據(jù)結(jié)果(n＝36)；圖6a顯示了在日常鍛煉課程的平均數(shù)提高的結(jié)果；以及圖6b顯示了在課程的平均持續(xù)時(shí)間中的提高的結(jié)果。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了以下說明以及提供了本發(fā)明的所有章節(jié)，從而能夠使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員使用本發(fā)明，并且提出可由執(zhí)行本發(fā)明的發(fā)明人期望的最佳模式。然而，各種變型將對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見，這因?yàn)橐呀?jīng)特別地定義本發(fā)明的基本原理，旨在提供一種用于監(jiān)控并且促進(jìn)嬰兒的鍛煉的系統(tǒng)，包括：光學(xué)傳感器，其配置成檢測(cè)和跟蹤嬰兒的面部的位置和相對(duì)于顯示裝置和方向和注視方向；處理器，其配置成實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析嬰兒的面部位置和方向以及注視方向，以用于獲得表現(xiàn)信息；存儲(chǔ)裝置，其用于存儲(chǔ)表現(xiàn)信息；以及顯示設(shè)備，其中，處理器配置成使得顯示設(shè)備顯示視覺刺激，視覺刺激對(duì)應(yīng)于通過分析表現(xiàn)信息識(shí)別的所選擇的特征預(yù)確定的方案。而且，本發(fā)明提供了一種用于治療嬰兒斜頸的方法和系統(tǒng)。

術(shù)語“嬰兒”在下文中指的是在出生和直到學(xué)習(xí)走路之間的年齡，通常是18個(gè)月齡的嬰兒。本文中可互換使用術(shù)語嬰兒和嬰幼兒。

術(shù)語“鍛煉”在下文中指的是存在頸部和背部肌肉和周圍肌肉的主動(dòng)參與的嬰兒的活動(dòng)或位置。

術(shù)語“用戶”在下文中指的是操作本應(yīng)用中提供的方法或系統(tǒng)的人，并且可以指嬰兒的父母或看護(hù)者、或任何醫(yī)護(hù)人員。

術(shù)語“醫(yī)護(hù)人員”在下文中指的是參與嬰兒醫(yī)護(hù)的人員。示例包括但不限于醫(yī)生、護(hù)士、醫(yī)生助理、護(hù)理助理、護(hù)理人員、技術(shù)人員、理療師、不受雇于醫(yī)護(hù)機(jī)構(gòu)的合同人員。

術(shù)語“處理器”在下文中指的是被配置為執(zhí)行指令程序的硬件。

術(shù)語“光學(xué)傳感器”在下文中指的是可以捕獲圖像、視頻等的相機(jī)、或者被配置為通過將光轉(zhuǎn)換成電子用于圖像感測(cè)的任何其他類型的光學(xué)儀器，例如電荷耦合器件(ccd)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)。傳感器的各種操作模式可以通過處理器設(shè)置進(jìn)行控制。傳感器設(shè)置可以包括曝光、靈敏度、增益、噪聲、背光等。

術(shù)語“存儲(chǔ)裝置”在下文中指任何電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。示例包括但不限于磁盤、硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存驅(qū)動(dòng)器、記憶棒、云服務(wù)等。

術(shù)語“顯示裝置”在下文中指任何電子顯示特征或設(shè)備。示例包括但不限于移動(dòng)電話、平板電腦、計(jì)算機(jī)、電子閱讀器、數(shù)字墻、智能電視、可穿戴技術(shù)和監(jiān)控器。

術(shù)語“面部方向”在下文中指嬰兒頭部相對(duì)于定義的坐標(biāo)系或相對(duì)于嬰兒所躺著的地面，或者相對(duì)于嬰兒正在看的顯示設(shè)備的高度、方向和角度位置。

術(shù)語“注視”在下文中指的是人所看地方，以及以跟蹤或監(jiān)視某人正在看地方。注視跟蹤可以包括相對(duì)于所定義的坐標(biāo)系跟蹤一只眼睛或兩只眼睛的方向和位置。在下文中，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“眼睛”包括受試者的一只眼睛或兩只眼睛。

術(shù)語“參與(engagement)”在下文中指的是嬰兒相對(duì)于顯示設(shè)備的狀態(tài)。當(dāng)嬰兒的面部方向是使嬰兒面部正對(duì)顯示設(shè)備，和/或從地板將其頭部抬起，和/或當(dāng)嬰兒的注視被檢測(cè)到正在看著顯示設(shè)備時(shí)，嬰兒被認(rèn)為是參與中。當(dāng)嬰兒的視線離開顯示設(shè)備時(shí)，和/或低頭或者注視地板時(shí)，嬰兒被認(rèn)為是未參與。

術(shù)語“表現(xiàn)信息”在下文中指的是由光學(xué)傳感器記錄的原始數(shù)據(jù)以及通過分析從跟蹤嬰兒的面部方向和注視得到的原始數(shù)據(jù)而獲得的數(shù)據(jù)和參數(shù)，例如在非限制性示例中，嬰兒的面部的高度和角度、嬰兒的身體姿勢(shì)、嬰兒的面部和/或注視的高度、方向和定向、參與刺激的持續(xù)時(shí)間、當(dāng)前使用表現(xiàn)信息與過去使用表現(xiàn)信息的比較、當(dāng)前使用表現(xiàn)信息與至少一個(gè)其他用戶的表現(xiàn)信息的比較、鍛煉課程的持續(xù)時(shí)間、嬰兒的穩(wěn)定性(即，一組數(shù)據(jù)之間的差異多大)，嬰兒的身體和頭部的姿勢(shì)，滾動(dòng)次數(shù)，頭部的最高點(diǎn)，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行的鍛煉課程的次數(shù)，隨著時(shí)間推移的鍛煉的進(jìn)展(即，數(shù)據(jù)的趨勢(shì))，注視的參與，眼睛追蹤，眼睛閃光反射，嬰兒的肌張力(張力減退，張力亢進(jìn))，嬰兒的膚色變化，嬰兒的心律，斜視檢測(cè)，白內(nèi)障檢測(cè)，弱視檢測(cè)，嬰兒在每個(gè)位置花的時(shí)間量，嬰兒的反映情緒，嬰兒的面部表情，嬰兒眼睛相對(duì)于鼻子的測(cè)量角度，嬰兒眼睛相對(duì)于水平線的測(cè)量角度等。通過在顯示裝置上創(chuàng)建接?jì)雰旱难劬Φ奶摂M線，并且檢查虛擬線相對(duì)于鼻子和/或水平線，來測(cè)量嬰兒的眼睛相對(duì)于鼻子和/或水平線的角度。

術(shù)語“視覺刺激”在下文中指的是任何數(shù)字傳輸?shù)囊曈X動(dòng)畫、圖像或視頻。在本發(fā)明中，設(shè)計(jì)視覺刺激以引起嬰兒的注意。根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施方式，視覺刺激包括至少一個(gè)動(dòng)畫的具有高對(duì)比度顏色的大的面部的動(dòng)物圖。

術(shù)語“聽覺刺激”在下文中指的是任何數(shù)字傳輸?shù)囊纛l語音、聲音或音樂。

術(shù)語“發(fā)聲”在下文中中指的是任何聲音或者語音。它可以根據(jù)用戶的選擇進(jìn)行預(yù)先錄制或定制。

術(shù)語“視聽刺激”在下文中指的是任何數(shù)字傳輸與視覺刺激一起的聽覺刺激。

術(shù)語“增強(qiáng)”在下文中是指相對(duì)于當(dāng)前狀態(tài)的增加。它與整個(gè)文檔中的“進(jìn)展”互換使用。

術(shù)語“改變”在下文中指的是對(duì)刺激進(jìn)行任何改變的行為，治療方案等。它可以與整個(gè)文檔中的“調(diào)整”互換使用。

術(shù)語“鍛煉課程”在下文中指的是由本發(fā)明公開的系統(tǒng)和方法采用的完整或部分的日常鍛煉。

術(shù)語“計(jì)算機(jī)”在下文中指的是可以被編程為自動(dòng)執(zhí)行一組算法或邏輯運(yùn)算的任何裝置，包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、平板電腦、筆記本電腦、膝上型計(jì)算機(jī)、電子閱讀器、智能電視、智能墻等。

術(shù)語“通信裝置”在下文中通常指的是可以用于使裝置通過有線或無線方式與遠(yuǎn)程位置通信的任何電子電路和相應(yīng)的軟件。

術(shù)語“異?！?，特別是在“異常表現(xiàn)信息”的背景下，在下文中指的是當(dāng)與他以前的記錄或他的同齡人組的平均特征相比，嬰兒的發(fā)育和行為的任何觀察到的差異，包括不抬頭；足夠長時(shí)間不抬頭；將頭抬到異常方向上；身體姿勢(shì)；器官形狀異常；不適當(dāng)?shù)姆绞阶⒁?如斜視，弱視，自閉癥，腦膜炎)；無法跟蹤物體；嬰兒肌張力異常(張力減退、張力亢進(jìn))；嬰兒膚色異常(貧血、皮疹和疾病)；心律異常(心律失常)；情緒和表情異常(如持續(xù)冷漠)；發(fā)熱疾??；脫水；檢測(cè)表示白內(nèi)障的閃光反射(flashreflection)等等。

術(shù)語“醫(yī)療診斷警報(bào)”在下文中指的是在用戶的設(shè)備或醫(yī)務(wù)人員設(shè)備中出現(xiàn)的任何視覺或文本或聽覺刺激，該任何視覺或文本或聽覺刺激表示存在嬰兒的異常表現(xiàn)信息，這表示在表現(xiàn)信息的分析中。

術(shù)語“圖像”在下文中指的是任何數(shù)字圖像、照片、動(dòng)畫或視頻。

術(shù)語“峰值表現(xiàn)圖像”在下文中表示展現(xiàn)最令人滿意的特征的嬰兒的圖像，例如最佳圖像對(duì)比度、最佳圖像焦點(diǎn)、最高面部方向、充分參與的注視等。

術(shù)語“整體進(jìn)展”在下文中指的是表現(xiàn)信息的加權(quán)平均的參數(shù)。

現(xiàn)在參考圖1，圖1示意性地示出了本發(fā)明公開的系統(tǒng)和方法的優(yōu)選實(shí)施方式的高度概括。本發(fā)明公開了一種嬰兒的交互式刺激系統(tǒng)，用于促進(jìn)嬰兒鍛煉其背部和頸部肌肉和/或監(jiān)控其進(jìn)展。本發(fā)明公開的方法詳述了通過顯示屏110跟蹤嬰兒111的參與，并且根據(jù)嬰兒的參與而交互地改變由顯示設(shè)備實(shí)時(shí)引起的視聽刺激。通過分析由跟蹤嬰兒接收的原始數(shù)據(jù)而確定嬰兒的參與，結(jié)果定義了嬰兒的面部和/或注視的位置和/或方向；表現(xiàn)信息(其可以是但是不限于鍛煉課程的持續(xù)時(shí)間)；嬰兒的面部的高度；參與刺激的時(shí)間；當(dāng)前的使用表現(xiàn)信息與過去的使用表現(xiàn)信息的比較；當(dāng)前的使用表現(xiàn)信息與至少一個(gè)其他用戶的表現(xiàn)信息的比較；嬰兒的身體姿勢(shì)；嬰兒的頭部位置；嬰兒的肌張力(張力減退、張力亢進(jìn))；嬰兒的膚色改變；嬰兒的面部表情；嬰兒的注視跟蹤與視覺刺激的關(guān)系；參與穩(wěn)定性；嬰兒的花在每一位置的時(shí)間量；嬰兒所反映的心情(例如，微笑、哭泣)；嬰兒的手的位置；斜視檢測(cè)；白內(nèi)障檢測(cè)；弱視檢測(cè)；以及，以上幾者的任意組合。根據(jù)對(duì)應(yīng)于表現(xiàn)信息的任何所選擇的特征的預(yù)定方案，來執(zhí)行對(duì)視覺和/或聽覺的刺激的改變。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明公開了一種計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序，當(dāng)在計(jì)算機(jī)(例如，平板電腦、筆記本電腦、智能電視、智能墻、可穿戴技術(shù)等)、網(wǎng)絡(luò)或者服務(wù)器系統(tǒng)上運(yùn)行，其適合于促進(jìn)和監(jiān)控嬰兒的背部和頸部肌肉的鍛煉。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，顯示屏110示出了以下的用戶指南信息：關(guān)于如何將嬰兒在光學(xué)傳感器前方正確地放置和/或如何將光學(xué)傳感器相對(duì)于嬰兒放置。指南信息包括但不限于嬰幼兒輪廓、指示框、文本或者可視指令、表示位置準(zhǔn)確性的顏色編碼圖像。只有當(dāng)光學(xué)傳感器相對(duì)于嬰兒正確地放置時(shí)，才可以開始鍛煉課程。

在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，通過顯示設(shè)備110中的處理器分析通過跟蹤嬰兒的參與所接收的原始數(shù)據(jù)。在其他實(shí)施方式中，原始數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器120并且由那里的處理器進(jìn)行分析。服務(wù)器120可以為位置遠(yuǎn)離于顯示設(shè)備110的服務(wù)器、云端服務(wù)器或者計(jì)算機(jī)站。服務(wù)器120可以包括以計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和處理器形式的存儲(chǔ)裝置。服務(wù)器120可以充當(dāng)主計(jì)算中心，其收集、存儲(chǔ)和分析來自本發(fā)明所詳述的系統(tǒng)和方法的所有用戶的數(shù)據(jù)。該主計(jì)算中心基于從每一顯示設(shè)備110接收的總數(shù)據(jù)來執(zhí)行各種計(jì)算，并且輸出關(guān)于該方法的使用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、以及輸出從該方法的用戶收集到的表現(xiàn)信息的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以包括涉及到從各種用戶收集到的表現(xiàn)信息的任何平均或者標(biāo)準(zhǔn)偏差分析。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步從服務(wù)器120傳輸回到顯示設(shè)備110，或者可以進(jìn)一步傳輸至第三計(jì)算中心130。在一些實(shí)施方式中，服務(wù)器120可以分析從顯示設(shè)備110接收的、涉及到嬰兒的參與的原始數(shù)據(jù)，評(píng)估該數(shù)據(jù)并且獲得表現(xiàn)信息，并且根據(jù)預(yù)定方案將指令發(fā)送回到顯示設(shè)備以改變視覺和/或聽覺刺激。服務(wù)器120可以無線連接到或者通過有線連接件連接到顯示設(shè)備110。

在其他實(shí)施方式中，原始數(shù)據(jù)直接地傳輸至計(jì)算機(jī)130，并且可被分析，或者在那被進(jìn)一步分析。計(jì)算機(jī)130為被感興趣的第三方使用的任何計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)站或者服務(wù)器，第三方為除了該設(shè)備的用戶或者該方法的經(jīng)銷商以外的，例如但不限于醫(yī)療中心、遠(yuǎn)程醫(yī)療/遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)服務(wù)、教育中心、研究中心、家庭醫(yī)生、兒科、矯形醫(yī)生、神經(jīng)病學(xué)家、眼科醫(yī)生、理療師、護(hù)士或任何其他健康專業(yè)人員等。對(duì)嬰兒的跟蹤可被分析以用于理解日常使用和習(xí)慣以及尋找異常的發(fā)育進(jìn)展(例如，嬰兒的異?；蛘邿o能)以跟蹤視覺刺激；嬰兒傾向于從特定方向(表示斜頸狀態(tài))而偏轉(zhuǎn)其參與；嬰兒頭部或身體的異常方向檢測(cè)；以及，尋找其他醫(yī)學(xué)病征，例如，白內(nèi)障、弱視、斜視、自閉癥、腦膜炎、張力減退、張力亢進(jìn)、嬰兒的膚色和異常(貧血、皮疹和疾病)、異常心律(心律失常)等。

在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，以視頻和/或圖像形式的原始數(shù)據(jù)被記錄并且存儲(chǔ)在顯示設(shè)備110的存儲(chǔ)裝置中。鍛煉課程的整個(gè)視頻記錄被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中而形成了存檔視頻，其可以從設(shè)備特征和從應(yīng)用本身訪問。視頻被記錄和存儲(chǔ)在顯示設(shè)備的圖像/視頻標(biāo)準(zhǔn)集或者存儲(chǔ)在設(shè)備內(nèi)的應(yīng)用中或者被傳輸以存儲(chǔ)在安全云存儲(chǔ)裝置中，并且可用于編輯、共享、上傳和疊加其上的任何其他視頻/音頻/數(shù)據(jù)。視頻或者音頻疊加可以包括但不限于圖像邊框、動(dòng)畫、氣泡文字、文本框、音樂、用戶的聲調(diào)、與表現(xiàn)信息相關(guān)的文本、表現(xiàn)信息分析的圖形和統(tǒng)計(jì)等。多個(gè)視頻可被編輯成一個(gè)視頻。可以自動(dòng)或者手動(dòng)地執(zhí)行操作視頻或者圖像，例如，編輯、共享、上傳和疊加。峰值表現(xiàn)數(shù)據(jù)以先進(jìn)先出的方式而存儲(chǔ)，優(yōu)選地存儲(chǔ)5-20個(gè)圖像的時(shí)間段。該數(shù)據(jù)以及存檔視頻和所分析的表現(xiàn)信息數(shù)據(jù)可以與其他電子設(shè)備140和150數(shù)字共享，其可以為但不限于移動(dòng)電話、平板電腦、筆記本電腦、智能電視、數(shù)字墻、個(gè)人計(jì)算機(jī)、可穿戴技術(shù)以及具有電子通信裝置的、無線或有線傳輸?shù)娜魏纹渌@示設(shè)備。與顯示設(shè)備的至少一個(gè)其他用戶數(shù)字共享該內(nèi)容可以包括通過將該內(nèi)容上傳到網(wǎng)站或者社交共享平臺(tái)等間接地共享。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過動(dòng)畫和/或聲音的疊加來發(fā)送視頻、圖像和/或數(shù)據(jù)，例如，敘事評(píng)論、帶有邊框的動(dòng)畫等。在更優(yōu)選實(shí)施方式中，分析該原始數(shù)據(jù)導(dǎo)致了至少一個(gè)峰值表現(xiàn)圖像，其中，采集到嬰兒抬高他的頭部的圖像，并且優(yōu)選地注視到設(shè)備。在該鍛煉課程結(jié)束時(shí)，該圖像可顯示在顯示設(shè)備上。

根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施方式，在執(zhí)行并且記錄鍛煉課程之后，用戶可以在“嬰幼兒課程”和“測(cè)試課程”之間做出選擇，在“嬰幼兒課程”中，鍛煉課程視頻和相關(guān)的表現(xiàn)信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，在“測(cè)試課程”中，鍛煉課程視頻和相關(guān)的表現(xiàn)信息不存檔或者存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的程序中以進(jìn)行進(jìn)一步分析。該“測(cè)試課程”視頻仍然可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置(例如，視頻集中)，但是其不能被計(jì)算機(jī)可讀程序評(píng)估。

根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本發(fā)明中公開的系統(tǒng)和方法的單一用途和日常用途，提出了預(yù)定時(shí)間限值。例如，一個(gè)鍛煉課程限制到5分鐘，并且日常配額限制到總計(jì)30分鐘。這為了避免過量鍛煉并且防止收集錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。

由顯示設(shè)備提供的刺激涉及到視覺刺激，其優(yōu)選地伴隨有聽覺刺激。視覺刺激可以為任何順序的圖像、或者通過眼睛容易追蹤到的任何對(duì)象視頻，優(yōu)選地為高對(duì)比度的圖像、更優(yōu)選地為動(dòng)畫圖像。動(dòng)畫可以黑白、黑白紅或者彩色方式提供。視覺刺激的改變可以以下動(dòng)作來執(zhí)行：通過改變內(nèi)容的類型、放大動(dòng)畫、提供多個(gè)動(dòng)畫角色、提高速度和/或方向和/或動(dòng)畫角色的運(yùn)動(dòng)的多樣性、改進(jìn)顏色等。

聽覺刺激可以兩種方式給出：(1)伴隨視覺刺激的音樂或配樂；以及(2)發(fā)聲，例如短讀、呼叫、單詞、句子或者用于引起注意的表達(dá)。第一種刺激(其為音樂)可以通過以下方式進(jìn)行改變：通過改變聲道；增大音樂的音量；還可以通過增加其節(jié)奏；或者引入至少一種以上的能夠抓取注意的樂器；例如在非限制性的示例中，鼓、喇叭等。該音樂還可被改變以返回到基線。發(fā)聲還可被用于在檢測(cè)到完全參與(涉及到高抬頭、良好的注視跟蹤、長時(shí)間的參與、改變顯示的內(nèi)容)之后通過促進(jìn)話語對(duì)嬰兒進(jìn)行促進(jìn)，或者它們可被用于通過抓住注意力的聲音來獲得嬰兒失去的注意力。第二刺激可以預(yù)定或者定制，例如，父母的錄音。其還可以伴隨根據(jù)預(yù)定方案的視覺和/或聽覺刺激。

預(yù)定方案涉及到由設(shè)備110提供的視覺和/或聽覺刺激中的各種結(jié)果，對(duì)應(yīng)于由參與跟蹤檢測(cè)到的嬰兒的各種行為類型。在優(yōu)選實(shí)施方式中，由顯示設(shè)備提供的刺激適于在有以下指示時(shí)任何時(shí)候進(jìn)行改變：嬰兒朝一邊看；不感興趣；低頭；滾動(dòng)離開其位置；或者當(dāng)檢測(cè)到嬰兒的完全參與達(dá)長于預(yù)定時(shí)間段。該交互算法根據(jù)以下四種不同等級(jí)而適用呈現(xiàn)的刺激：將視頻內(nèi)容適用于嬰兒的發(fā)育階段(例如，年齡)或者嬰兒的診斷醫(yī)學(xué)病征(例如，斜頸)；根據(jù)面部位置和/或方向、注視方向和/或課程持續(xù)時(shí)間，適用視覺刺激；根據(jù)內(nèi)容類型、面部位置和/或方向、注視方向和/或課程的持續(xù)時(shí)間，適用聽覺刺激；以及基于嬰兒的面部位置、面部方向、注視方向、注視位置、姿勢(shì)、課程的進(jìn)度、表現(xiàn)和自上一刺激之后所經(jīng)過的時(shí)間，伴隨視覺和聽覺刺激，適用聽覺刺激。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，分析表現(xiàn)信息可以考慮其他涉及到嬰兒和實(shí)踐的通常參數(shù)，例如，在非限制性實(shí)施方式中，嬰兒的年齡、性別、日常的實(shí)踐時(shí)間、每一實(shí)踐部分的內(nèi)容類型、日常鍛煉、進(jìn)展速度、地理位置、用戶的語言、位置天氣等。

通過面部識(shí)別和跟蹤以及注視跟蹤的任何算法來執(zhí)行嬰兒的參與。在非限制性實(shí)施方式中，用于面部識(shí)別和跟蹤以及注視跟蹤的算法為基于修正的opencv文件的算法，特別是適用于嬰兒。適應(yīng)性可以包括膚色篩選、瞳孔識(shí)別和瞳孔反射跟蹤，考慮父母對(duì)嬰兒的重新放置、考慮顯示設(shè)備110的位置(豎直放置或者水平放置等)。

本發(fā)明的程序被設(shè)計(jì)成，基于嬰兒的進(jìn)展和表現(xiàn)信息來執(zhí)行視覺和/或聽覺刺激的實(shí)時(shí)適應(yīng)，并且同時(shí)記錄并且記錄嬰兒的當(dāng)前進(jìn)展和表現(xiàn)信息。而且，本發(fā)明提供了實(shí)時(shí)跟蹤以及視頻記錄，其需要進(jìn)一步優(yōu)化當(dāng)前可用的計(jì)算機(jī)和數(shù)字設(shè)備的硬件特征，以通過同一光學(xué)傳感器來啟用兩種該類型的輸入數(shù)據(jù)。

在鍛煉課程期間積累了表現(xiàn)信息。當(dāng)前的鍛煉課程的表現(xiàn)信息受到多種計(jì)算，其還與來自前面的課程中的以前的表現(xiàn)信息以及從嬰兒的同齡人組中收集的積累的表現(xiàn)信息進(jìn)行比較。輸入分析的結(jié)果可存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)裝置中，呈現(xiàn)在顯示設(shè)備上，或者受到進(jìn)一步的醫(yī)學(xué)評(píng)估。醫(yī)療評(píng)估將表現(xiàn)信息的結(jié)果與過去的表現(xiàn)數(shù)據(jù)、已知的發(fā)育重要階段進(jìn)行比較，并且與經(jīng)由多個(gè)顯示設(shè)備由本發(fā)明的系統(tǒng)和方法收集到的積累的身體的表現(xiàn)進(jìn)行比較，以便識(shí)別任何異常的表現(xiàn)信息。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，根據(jù)鍛煉課程的表現(xiàn)信息計(jì)算進(jìn)展的指示。具體來說，提供了嬰兒的整體進(jìn)展，其包括對(duì)相關(guān)參數(shù)的加權(quán)平均，例如，運(yùn)動(dòng)時(shí)間；滾動(dòng)次數(shù)；達(dá)到的最高高度；與刺激相關(guān)的嬰兒注視；參與到刺激的持續(xù)時(shí)間；嬰兒頭部、胸部和手部姿勢(shì)或位置；每個(gè)姿勢(shì)或位置花費(fèi)的時(shí)間；嬰兒的身體穩(wěn)定性；嬰兒參與穩(wěn)定性等。

現(xiàn)在參考圖2，圖2示出了本發(fā)明中提供的系統(tǒng)的高度概括。本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)來促進(jìn)嬰兒鍛煉和/或監(jiān)控其進(jìn)展，根據(jù)嬰兒的參與提供刺激。在顯示設(shè)備210中提供該系統(tǒng)，包括光學(xué)傳感器211。在一個(gè)實(shí)施方式中，顯示設(shè)備210還包括存儲(chǔ)裝置212、處理器213和視頻和音頻輸出裝置214。光學(xué)傳感器211被配置成檢測(cè)相對(duì)于顯示設(shè)備210的面部和注視方向、定位和位置。通過光學(xué)傳感器執(zhí)行對(duì)嬰兒的記錄，該記錄提供以視頻、圖像和位置坐標(biāo)形式的原始數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)優(yōu)選地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置212中。同時(shí)，處理器213被配置成實(shí)時(shí)地分析和監(jiān)控面部和/或注視識(shí)別的可信度。根據(jù)可信度計(jì)算，處理器被配置成決定課程是否可以繼續(xù)跟蹤表示這些元素的識(shí)別坐標(biāo)，或者是否將啟動(dòng)用于面部識(shí)別的新的嘗試。處理器213還可以執(zhí)行由表現(xiàn)信息引起的原始數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中，光學(xué)傳感器和處理器還可被配置成檢測(cè)嬰兒的手的位置，并且使該數(shù)據(jù)接受進(jìn)一步的分析。對(duì)于每一課程可以獨(dú)立地分析嬰兒的進(jìn)展，或者，其可以針對(duì)前面存儲(chǔ)在顯示設(shè)備210中的存儲(chǔ)裝置212中的任意數(shù)目的課程進(jìn)行分析。根據(jù)該實(shí)施方式，本應(yīng)用是獨(dú)立的，并且不需要與外部資源進(jìn)行任何通信來完成其分析。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，在每一課程結(jié)束時(shí)，通過設(shè)備的圖像、視頻和/或音頻輸出214或者應(yīng)用戶的請(qǐng)求而呈現(xiàn)由表現(xiàn)信息提供的分析和結(jié)果中的至少一部分的概述。

顯示設(shè)備210還可包括圖像處理元件，其被提供用于分析由光學(xué)傳感器211記錄的圖像數(shù)據(jù)。該分析可以包括選擇高亮度圖像(highlightimage)，即，至少一個(gè)峰值表現(xiàn)圖像，其涉及到從為該課程收集到表現(xiàn)信息的至少一個(gè)所選擇的特征。視頻圖像可容易地用于無線通信和社交共享，并且該共享可被該應(yīng)用程序的界面促進(jìn)。照片和圖像記錄優(yōu)選地存儲(chǔ)在顯示設(shè)備210的本地存儲(chǔ)裝置212中，并且通過該應(yīng)用或者通過內(nèi)置于顯示設(shè)備中的一般圖像庫，可用于訪問圖像。通過該應(yīng)用進(jìn)行設(shè)定默認(rèn)圖像質(zhì)量，但是可以由用戶根據(jù)其喜好進(jìn)行改變。視頻圖像可以記錄有印在其上的各種表現(xiàn)信息，并且可以進(jìn)一步以視覺和/或聽覺和/或文本疊加的形式進(jìn)行添加，編輯該視頻、將多個(gè)視頻圖像編輯到概要版本中等。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，顯示設(shè)備210進(jìn)一步設(shè)置有使其連接到服務(wù)器220的通信裝置，其可以為計(jì)算機(jī)服務(wù)器、云服務(wù)器或者主計(jì)算中心。服務(wù)器220優(yōu)選地包括存儲(chǔ)裝置222和處理器223。在該實(shí)施方式中，來自顯示設(shè)備210的數(shù)據(jù)和表現(xiàn)信息被傳輸?shù)椒?wù)器220并且經(jīng)過進(jìn)一步分析以獲得表現(xiàn)信息。該結(jié)果和分析然后可以傳輸回到顯示設(shè)備210，以顯示在該設(shè)備的視頻、圖像和/或音頻裝置214上。服務(wù)器220還可以收集廣泛的數(shù)據(jù)信息，包括系統(tǒng)的所有用戶的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)以及利用該系統(tǒng)實(shí)踐俯臥時(shí)間鍛煉的嬰兒的表現(xiàn)。由服務(wù)器220確定的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以導(dǎo)致正常嬰兒進(jìn)展的基線，并且進(jìn)一步建立設(shè)定閾值的照顧標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)學(xué)病征疑似高于該閾值。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，該分析和結(jié)果可以從設(shè)備或者通過基于云的服務(wù)器或者任何其他服務(wù)器直接地傳輸至任何第三方230(優(yōu)選地為健康或者醫(yī)療機(jī)構(gòu)、服務(wù)站或者人員)，包括用于容納數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元232、用于任何進(jìn)一步分析的處理器233、以及用于將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給醫(yī)護(hù)人員的顯示裝置234。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)可從服務(wù)器220和/或從第三方230(直接或間接地)被發(fā)送回到設(shè)備。該數(shù)據(jù)可包括另外地分析前述的發(fā)送數(shù)據(jù)和表現(xiàn)信息；本應(yīng)用的其他用戶的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；用于嬰兒未來實(shí)踐的方向和建議；用于咨詢的邀請(qǐng)；基于嬰兒的醫(yī)學(xué)病征而將實(shí)踐課程配置成具體模式的系統(tǒng)的觸發(fā)事件；或者任何醫(yī)療/健康/嬰兒相關(guān)的內(nèi)容。

根據(jù)一些實(shí)施方式，輸入和分析單元提供對(duì)表現(xiàn)信息的積累的分析并且記錄該數(shù)據(jù)、將該數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶或者將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠糠?wù)器或者醫(yī)療中心或者健康或醫(yī)療服務(wù)站或者人員，例如，220或230。

在一些實(shí)施方式中，異常表現(xiàn)信息的指示可以在醫(yī)療服務(wù)站或者人員使用的顯示設(shè)備或者計(jì)算機(jī)中心230上，或者在顯示設(shè)備210，或者在服務(wù)器220上或者以上幾者的任意組合上觸發(fā)健康狀況的警報(bào)或者通知。

現(xiàn)在參考圖3，圖3示出了由本發(fā)明提供的方法的高度概括。該方法詳述了在由用戶開啟該應(yīng)用之后的幾個(gè)主要步驟。在將嬰兒相對(duì)于顯示設(shè)備正確放置(301)之后，用戶可以開始鍛煉課程(302)。然后，顯示設(shè)備顯示視頻或者視聽刺激(303)。嬰兒的參與被記錄(304)。同時(shí)，嬰兒的參與被分析(305)。該步驟還包括識(shí)別嬰兒的面部和注視方向和位置。該數(shù)據(jù)在設(shè)備本地分析和/或在遠(yuǎn)程處理器中分析，產(chǎn)生表現(xiàn)信息。步驟306包括將由傳感器提供的原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中。在該階段，原始數(shù)據(jù)可被傳輸至其他設(shè)備和計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器。根據(jù)對(duì)應(yīng)于表現(xiàn)信息中檢測(cè)到的各種結(jié)果的預(yù)定方案，然后執(zhí)行視頻和/或音頻輸出307的改變，因此給嬰兒的行為提供了實(shí)時(shí)刺激反饋。根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施方式，刺激的改變?cè)趩?dòng)鍛煉課程之后的幾秒時(shí)開始。在優(yōu)選實(shí)施方式中，一旦該應(yīng)用課程停止，當(dāng)前課程的表現(xiàn)信息的至少一部分呈現(xiàn)在顯示裝置上，以使其被用戶(通常為父母)瀏覽到。所顯示的表現(xiàn)信息的概括可以包括最近的鍛煉課程，和/或最近的課程和過去的課程之間的比較，和/或任何數(shù)目的過去課程的平均。在任何時(shí)間和步驟中，數(shù)據(jù)可被傳輸至另一計(jì)算機(jī)310。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)可被配置成自動(dòng)地發(fā)送。在其他優(yōu)選實(shí)施方式中，從設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)受到另外的分析并且可與從同齡人組(peergroup)收集到的表現(xiàn)信息的累積的平均值進(jìn)行比較，該比較主要用于基礎(chǔ)研究和診斷各種與異常表現(xiàn)信息相關(guān)的各種醫(yī)學(xué)病征。所分析的數(shù)據(jù)或者任何積累的數(shù)據(jù)可發(fā)送回到該設(shè)備，并且可被存儲(chǔ)到該設(shè)備的存儲(chǔ)裝置中，顯示在設(shè)備上，或者可用于被識(shí)別的用戶訪問。

現(xiàn)在參考圖4，圖4示意性呈現(xiàn)了根據(jù)由本發(fā)明提供的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式的鍛煉課程的概括。鍛煉課程開始于將嬰兒放置在包括光學(xué)傳感器的平板電腦410前方。安裝在平板電腦中的該應(yīng)用420引導(dǎo)該應(yīng)用的用戶，以將嬰兒正確地放置在平板電腦的前方和/或?qū)⑵桨咫娔X正確地放置在嬰兒的前方。在將嬰兒正確地放置之后(401)，然后，通過開始該應(yīng)用420，用戶可以啟動(dòng)鍛煉課程。嬰兒的面部位置和注視方向430被檢測(cè)并且跟蹤。提供刺激440(例如，視覺、聽覺、發(fā)聲或者視聽刺激)。同時(shí)執(zhí)行跟蹤和提供刺激。根據(jù)具體的嬰兒的特征，可以對(duì)視聽刺激440進(jìn)行改變或者使其針對(duì)個(gè)人(步驟403和步驟404)。在鍛煉課程期間，通過應(yīng)用420，嬰兒的表現(xiàn)被記錄、測(cè)量和分析。然后，根據(jù)對(duì)應(yīng)于該課程的表現(xiàn)信息的預(yù)定方案來改變視聽刺激440。分析鍛煉課程和表現(xiàn)信息450，例如，鍛煉課程的持續(xù)時(shí)間、鍛煉時(shí)間、滾動(dòng)的次數(shù)、嬰兒達(dá)到的最高點(diǎn)、量化進(jìn)度、整體進(jìn)展、在整個(gè)鍛煉課程中的運(yùn)動(dòng)等，可以在顯示設(shè)備上瀏覽。來自鍛煉課程的圖像和視頻460、鍛煉課程的分析450存儲(chǔ)在平板電腦或者云存儲(chǔ)服務(wù)中。鍛煉課程的數(shù)據(jù)(450和460)然后可以與家庭成員和朋友進(jìn)行分享，為健康專業(yè)人士或者該應(yīng)用420的其他用戶瀏覽。

現(xiàn)在參考圖5，圖5呈現(xiàn)了本發(fā)明中公開的治療斜頸的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的高度概括流程圖。該方法詳述了在由用戶501通過安裝在設(shè)備中的應(yīng)用啟動(dòng)?jì)雰旱腻憻捳n程之后的幾個(gè)主要步驟。在啟動(dòng)鍛煉課程之后(在圖4中詳盡地描述)，下一步502，在鍛煉課程期間獲得的原始數(shù)據(jù)在設(shè)備本地或者在遠(yuǎn)程處理器中例行分析。在健康檢查期間，該診斷還可以由醫(yī)護(hù)工作人員執(zhí)行(504)。如果沒有斜頸類型，則可以終止該方法。當(dāng)在一個(gè)或多個(gè)鍛煉課程過程中通過跟蹤嬰兒的面部表情而檢測(cè)到斜頸類型，則診斷警報(bào)將發(fā)送給健康人員，以允許對(duì)該嬰兒進(jìn)行進(jìn)一步詢問?；趶腻憻捳n程獲得的分析數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)然后建立了嬰兒病征的量化基線，例如，傾斜、旋轉(zhuǎn)和彎曲的類型和幅度。然后根據(jù)該嬰兒的至少一個(gè)參數(shù)從預(yù)定刺激數(shù)據(jù)庫中選擇用于治療嬰兒的斜頸的鍛煉課程的針對(duì)個(gè)人的方案(506)。預(yù)定刺激數(shù)據(jù)庫包括一系列的視覺刺激。根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施方式，視覺刺激伴隨有聽覺刺激和/或發(fā)聲。通過將嬰兒暴露到所選擇的刺激，針對(duì)個(gè)人的治療方案激勵(lì)嬰兒使他或她的頭部處于對(duì)稱位置中?；谒_定的嬰兒的病征來選擇治療方案。根據(jù)嬰兒的至少一個(gè)參數(shù)執(zhí)行治療方案的選擇，參數(shù)包括嬰兒年齡；嬰兒的醫(yī)學(xué)癥狀；嬰兒的表現(xiàn)信息；醫(yī)護(hù)人員的決定；用戶的選擇；嬰兒的治療進(jìn)展；以及，以上幾者的任意組合。嬰兒的醫(yī)學(xué)癥狀包括但不限于斜頸的類型、頭部位置的方向(即向左傾向或向右傾向)旋轉(zhuǎn)的幅度、以及彎曲的幅度。例如，如果嬰兒的頭傾向于右側(cè)而導(dǎo)致視線指向左側(cè)，則視覺刺激然后集中在顯示設(shè)備的右部區(qū)域中，以激勵(lì)嬰兒移動(dòng)到對(duì)稱位置中。該系統(tǒng)允許醫(yī)護(hù)人員形成他或她自己的優(yōu)選方案，其中，他或她可以手動(dòng)地定義各種參數(shù)。該系統(tǒng)監(jiān)控在每一鍛煉課程中嬰兒的進(jìn)展(507)。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，刺激可以根據(jù)治療進(jìn)展進(jìn)行調(diào)整，以允許逐漸縮放，并且確保嬰兒經(jīng)歷成功的努力。如果觀察到毫無進(jìn)展，則根據(jù)嬰兒的至少一個(gè)參數(shù)來改變治療方案(509)。在治愈嬰兒的斜頸或者實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)之前將一直進(jìn)行更多的鍛煉課程。該系統(tǒng)使得醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程地跟蹤治療的進(jìn)展。來自鍛煉課程的表現(xiàn)信息和視頻然后本地存儲(chǔ)和/或發(fā)送到電子設(shè)備，該電子設(shè)備選自包括以下項(xiàng)的群組：網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程服務(wù)器、云服務(wù)器、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程顯示裝置或者以上幾者的任意組合，其中它們可以被嬰兒的醫(yī)護(hù)人員或者家庭成員瀏覽。而且，如前面所提到的存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程電子設(shè)備中或者在遠(yuǎn)程電子設(shè)備中處理的數(shù)字信息(例如，分析后的表現(xiàn)信息、用戶指令、計(jì)算機(jī)可讀指令等)可被傳輸回到顯示設(shè)備。該系統(tǒng)還將包括治療進(jìn)展數(shù)據(jù)的自動(dòng)更新傳輸給嬰兒的醫(yī)護(hù)人員或者家庭成員。

現(xiàn)在參考圖6，圖6呈現(xiàn)了利用本文中所公開的系統(tǒng)促進(jìn)嬰兒的俯臥時(shí)間鍛煉的效果的統(tǒng)計(jì)結(jié)果(n＝36)。在β測(cè)試期間，在一組嬰兒(n＝18)和其父母初始利用本文所公開的系統(tǒng)之后，并且將他們的使用數(shù)據(jù)和他們父母的使用匯報(bào)與控制組(即，不使用本文所公開的系統(tǒng)的組，n＝18)比較，已經(jīng)看出比起控制組，在β測(cè)試中父母的順從和鍛煉持續(xù)時(shí)間明顯提高。在實(shí)踐俯臥時(shí)間中父母的順從的一個(gè)很重要的因素是他們對(duì)嬰幼兒經(jīng)歷的洞察力。當(dāng)嬰幼兒哭時(shí)，父母傾向于放緩實(shí)踐啟動(dòng)，以避免使得嬰幼兒不快。當(dāng)嬰幼兒不哭時(shí)，他們將實(shí)踐視為加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)，并且傾向于加快其啟動(dòng)。在β測(cè)試期間，相較于在圖6a中呈現(xiàn)的控制組，本文所公開的系統(tǒng)已經(jīng)顯示由父母啟動(dòng)的課程的平均數(shù)目有實(shí)質(zhì)的增加。隨著嬰兒實(shí)踐更多俯臥時(shí)間，對(duì)于嬰兒，越來越容易抬頭并且保持在目標(biāo)位置中達(dá)較長的時(shí)間段。在β測(cè)試期間，本文所公開的系統(tǒng)已經(jīng)顯示形成在圖6b中所示的一個(gè)鍛煉課程的平均持續(xù)時(shí)間的實(shí)質(zhì)增加。

實(shí)施例1：鍛煉課程和界面

鍛煉課程由連續(xù)顯示的一連串的交互式電影組成。由用戶(通常為父母或者醫(yī)護(hù)人員)從該應(yīng)用中可用的和相關(guān)的內(nèi)容的菜單中選擇電影和內(nèi)容(視聽刺激)。根據(jù)嬰兒的發(fā)育年齡、診斷的醫(yī)學(xué)病征(例如，斜頸)以及根據(jù)針對(duì)刺激的嬰兒的過去的表現(xiàn)信息，該界面可以推薦給用戶合適的電影和內(nèi)容。

鍛煉課程包括：

a、通過點(diǎn)擊“執(zhí)行鍛煉”鏈接來啟動(dòng)計(jì)算機(jī)可讀程度；

b、選擇視頻內(nèi)容和聽覺刺激；

c、將嬰兒放置在顯示屏的前方。該界面為用戶呈現(xiàn)了圖形導(dǎo)向，其推薦嬰兒的最高效的實(shí)踐位置。其還引導(dǎo)用戶以這樣的方式將光學(xué)傳感器放置，以將允許系統(tǒng)最佳地執(zhí)行面部和注視識(shí)別和跟蹤，以及捕獲并且保存課程視頻，該課程視頻將嬰兒呈現(xiàn)在圖像的中心。

d、為了開始該課程，用戶需要點(diǎn)擊“開始”功能。

在幾種可能的情況下可以結(jié)束鍛煉課程：

a、用戶點(diǎn)擊“結(jié)束”鏈接。

b、在預(yù)定持續(xù)時(shí)間之后，內(nèi)部計(jì)時(shí)器被設(shè)定結(jié)束該應(yīng)用(即，在1分鐘、3分鐘、5分鐘之后等)。

c、光學(xué)傳感器和處理單元不能檢測(cè)嬰兒的面部和注視達(dá)規(guī)定的時(shí)間量(例如，30分鐘)，并且在消息呈現(xiàn)給用戶達(dá)另一時(shí)間段(例如，60分鐘)的情況下，未記錄任何對(duì)通知消息的響應(yīng)。

實(shí)施例2：呈現(xiàn)給嬰兒的視頻和/或音頻內(nèi)容

在每一鍛煉課程時(shí)，嬰兒經(jīng)受三種刺激：視覺刺激，優(yōu)選地以某種動(dòng)畫的形式；視聽刺激(即，伴隨有視覺刺激的聽覺刺激)，優(yōu)選地具有以用作各個(gè)部分中的配樂的音樂的動(dòng)畫；以及聽覺刺激，涉及到通過分析嬰兒對(duì)顯示設(shè)備的參與的數(shù)據(jù)而接收到的表現(xiàn)信息，優(yōu)選地以發(fā)聲的形式。刺激的內(nèi)容通過以下項(xiàng)進(jìn)行確定：通過用戶(例如，父母、護(hù)工)或者通過預(yù)定方案，其考慮了這樣的參數(shù)：例如，嬰兒的年齡、嬰兒的進(jìn)展、嬰兒的表現(xiàn)信息、嬰兒的醫(yī)學(xué)病征、以前的鍛煉課程等。每一內(nèi)容包括三種刺激的組合。對(duì)于每一鍛煉課程，用戶從內(nèi)容集中選擇一定數(shù)目(例如，四個(gè))視聽內(nèi)容和一種類型的發(fā)聲細(xì)節(jié)以對(duì)整個(gè)鍛煉課程制定刺激。呈現(xiàn)刺激的內(nèi)容的算法考慮了頭部方向和注視跟蹤、預(yù)診醫(yī)學(xué)病征、以及其它因素，例如，嬰兒的年齡、在過去中的進(jìn)展、在課程中的參與時(shí)間、用戶喜好等。

實(shí)施例3：該應(yīng)用的狀態(tài)和時(shí)間

用于設(shè)定刺激類型的預(yù)定方案同樣接受確定一般操作特征的基本指令算法，例如，不同刺激之間的最短過渡時(shí)間、當(dāng)該系統(tǒng)不再檢測(cè)到參與者或者當(dāng)執(zhí)行基本操作時(shí)關(guān)于顯示設(shè)備的使用的各種警告和通知，例如，開始應(yīng)用、結(jié)束應(yīng)用或者使用由該應(yīng)用設(shè)定的任何標(biāo)準(zhǔn)特征。例如，基本算法設(shè)定用于在不同視覺動(dòng)畫內(nèi)容之間過渡的最短時(shí)間段，以便提供給嬰兒愉悅的經(jīng)歷并避免過多刺激。另一實(shí)施例可以為用于在丟失一個(gè)之后檢測(cè)面部識(shí)別的預(yù)定時(shí)間幀，在此之后，如果沒有提供循環(huán)的識(shí)別，該系統(tǒng)將終止該課程。

實(shí)施例4：聽覺刺激

在聽覺刺激期間，在整個(gè)鍛煉課程期間的各個(gè)點(diǎn)處，預(yù)定或定制的發(fā)聲錄音對(duì)著嬰兒發(fā)聲。主要的反饋語音指的是與嬰幼兒的一般通話，將嬰幼兒的注意力集中到屏幕上，并且針對(duì)嬰幼兒的進(jìn)展對(duì)嬰幼兒進(jìn)行促進(jìn)。音頻發(fā)聲可以通過三種不同的選擇執(zhí)行：(1)嬰幼兒可以識(shí)別的語言，即，詞匯；(2)聲音，即，各種能夠抓住注意力的發(fā)聲；(3)用戶(即，父母、護(hù)工)的個(gè)人的聲音錄音。

實(shí)施例5：斜頸治療

本發(fā)明中公開的系統(tǒng)可用在治療各種醫(yī)學(xué)病征中，特別是斜頸。斜頸為影響嬰兒的普遍身體問題。其為異常的、不對(duì)稱的頭部或者頸部位置，其由頭部和/或頸部的固定或動(dòng)態(tài)傾斜、旋轉(zhuǎn)、或者彎曲來表達(dá)。對(duì)于該問題的基本治療包括由醫(yī)護(hù)人員在嬰兒的每天日常行為和活動(dòng)中以促使嬰兒的頸部的對(duì)稱性的方式來引導(dǎo)父母。其還可包括建議實(shí)踐大量的俯臥時(shí)間鍛煉，以便加強(qiáng)頸部和背部肌肉，并且支持該努力以加大嬰兒的運(yùn)動(dòng)跨度。在本發(fā)明中公開的用于治療斜頸的系統(tǒng)是為了，以校正所檢測(cè)到的嬰兒的斜頸癥狀的方式促進(jìn)俯臥時(shí)間鍛煉。這通過將嬰兒暴露到這樣的刺激中來進(jìn)行：該刺激被設(shè)計(jì)成提高他或她的積極性或達(dá)到對(duì)稱的頭部位置的效果，同時(shí)實(shí)踐俯臥時(shí)間。斜頸治療過程包括三種主要的步驟：診斷、治療鍛煉和進(jìn)展跟蹤。

嬰兒的規(guī)律的鍛煉課程由該系統(tǒng)進(jìn)行例行分析。除了其他方面之外，該分析被調(diào)整以發(fā)現(xiàn)斜頸的跡象，這通過分析在整個(gè)課程中的嬰兒的面部表情的數(shù)據(jù)來獲得。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到斜頸類型時(shí)，其將診斷警報(bào)發(fā)送到跟蹤該嬰兒情況的醫(yī)護(hù)人員以進(jìn)行進(jìn)一步詢問。其還將具體實(shí)踐方案建議為所提出的治療方案?？商孢x地，在身體檢查期間，嬰兒可能由其醫(yī)生或者理療醫(yī)師診斷為有斜頸。在該診斷之后，系統(tǒng)針對(duì)該患者病征(傾斜/旋轉(zhuǎn)/彎曲的類型和尺寸大小)形成量化基線?；谠摶€，為了對(duì)該嬰兒提出有效的治療，該系統(tǒng)建議具體的鍛煉方案。

該鍛煉方案將嬰兒暴露到這樣的刺激中，該刺激被設(shè)計(jì)成激勵(lì)他或她使其頭部處于對(duì)稱位置中。類似于在規(guī)律的實(shí)踐課程中，在通常的課程中，嬰兒通過系統(tǒng)被置于實(shí)踐俯臥時(shí)間。主要不同在于，嬰兒所暴露到的內(nèi)容被具體地設(shè)計(jì)以處理斜頸的情況，并且使得這些患者擁有針對(duì)個(gè)人的治療課程。該針對(duì)個(gè)人定制基于嬰兒的診斷，因?yàn)槠浔幌到y(tǒng)記錄并且定義。根據(jù)以下所列出的各個(gè)方面進(jìn)行定制和針對(duì)個(gè)人。

a、嬰兒的發(fā)育年齡；

b、嬰兒的醫(yī)學(xué)病征-將內(nèi)容刺激定制到頭部的方向，需要補(bǔ)償?shù)膬A斜、旋轉(zhuǎn)、和/或彎曲的幅度。該內(nèi)容集中在屏幕的某些區(qū)域中，特別是設(shè)計(jì)成激勵(lì)嬰兒移動(dòng)到頭部對(duì)稱位置中。

c、治療過程-刺激根據(jù)治療進(jìn)展而改變，以使得逐漸縮放，并且確保嬰兒將能夠經(jīng)歷成功努力；

d、優(yōu)選的健康專業(yè)方案-該系統(tǒng)基于嬰兒診斷(其被系統(tǒng)記錄和定義)形成針對(duì)個(gè)人的鍛煉方案。同時(shí)，其允許健康專業(yè)人士形成他或她自己的優(yōu)選方案，其中，他或她可以手動(dòng)定義各種參數(shù)。這樣，該嬰兒可以實(shí)踐系統(tǒng)所建議的方案、優(yōu)選的健康專業(yè)方案或以上幾者的任意組合。

該系統(tǒng)在每一個(gè)培訓(xùn)課程中監(jiān)控嬰兒的相關(guān)參數(shù)的進(jìn)展。然后，其可以使得醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程訪問該數(shù)據(jù)以及課程的視頻記錄，因此，他們可以瀏覽并且跟蹤治療進(jìn)展。該系統(tǒng)還將包括治療進(jìn)展數(shù)據(jù)的自動(dòng)更新傳遞給嬰兒的醫(yī)護(hù)人員。

盡管本發(fā)明易于進(jìn)行各種修改和替代形式，但是作為示例，在附圖和在上述詳盡的說明中已經(jīng)示出了本發(fā)明的具體實(shí)施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解，并不意圖將本發(fā)明限制在所公開的具體形式，相反，本發(fā)明覆蓋了由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有修改、等效替代和替選形式。