BodyBalanceEvaluation/document/软件开发技术方案.md

平衡体态检测系统 - 软件开发技术方案（Electron + Python，Windows单机版）

一、项目目标

构建一套适用于康复医学、运动健康等场景的 单机本地运行型体态检测系统，具备图形界面、设备数据采集、实时可视化、视频记录、数据管理与导出等能力。用户可在 Windows 系统中一键安装、双击运行，无需联网与额外配置。

---

二、系统架构与技术栈

2.1 总体架构图

+---------------------------+
|   Electron 桌面客户端     |
| +----------------------+ |
| | Vue3/React 前端界面  | |
| +----------------------+ |
|         ⇅ API调用         |
| +----------------------+ |
| | Python 后端服务（Flask）|
| +----------------------+ |
+---------------------------+
         ⇅ 硬件通信
+---------------------------+
| 深度相机 / IMU / 足底压力板 |
+---------------------------+

2.2 技术选型

层级	技术选型	说明
前端界面	Electron + Vue3 / React	构建跨平台 GUI 桌面应用
后端服务	Python Flask / FastAPI	提供设备控制、数据处理、本地API
本地数据库	SQLite	嵌入式数据库，无需独立部署
视频处理	FFmpeg	实现屏幕与摄像视频录制
打包工具	electron-builder	生成 Windows .exe 安装包
Python打包	PyInstaller	将 Python 服务打包为 .exe 可执行程序

---

三、模块功能与实现

3.1 Electron 主程序

• 负责显示用户界面（患者档案、检测流程、视频回放）
• 在启动时自动调用后端 Python .exe 服务
• 与本地后端通信（HTTP API）
• 控制设备数据展示与交互逻辑

3.2 Python 后端服务

• 使用 Flask/FastAPI 提供本地接口（127.0.0.1:5000）
• 管理设备连接、数据采集、滤波处理、存储与导出
• 可扩展实现深度图处理、压力图分析、IMU姿态分析等功能

3.3 视频录制模块

• 利用 FFmpeg 实现屏幕+外部摄像头录制
• 支持时间戳叠加、截图保存、同步回放
• 可打包进 Electron 安装目录中统一调用

---

四、部署方式与启动流程

4.1 打包流程

1. 将 Python 服务使用 PyInstaller 打包：

   pyinstaller -F -n app backend/app.py
   

2. Electron 主进程中启动 Python 服务：

   const { spawn } = require("child_process");
   const scriptPath = path.join(__dirname, "backend", "app.exe");
   const pythonProcess = spawn(scriptPath, { detached: true, stdio: 'ignore' });
   pythonProcess.unref();
   

3. 使用 electron-builder 打包为安装包：

   npm run build
   electron-builder --win --x64
   

4.2 安装后运行流程（用户视角）

• 用户双击安装包 .exe 安装程序；
• 桌面自动生成快捷方式；
• 双击运行程序：
  • 启动 Electron 界面；
  • 自动后台启动 Python 服务；
  • 自动检测设备连接；
  • 进入检测界面，开始数据采集。

---

五、目录结构（部署后）

体态检测系统/
├─ main.exe                   # 主程序（Electron 打包）
├─ backend/
│  ├─ app.exe                # Python 后端打包文件
│  └─ model/                 # AI模型文件（可选）
├─ ffmpeg/                   # 视频录制工具
├─ resources/                # 前端界面构建产物
├─ logs/                     # 日志输出目录
└─ uninstall.exe             # 卸载程序

---

六、安全性与稳定性设计

项目	说明
端口限制	后端服务仅监听 127.0.0.1，防止外部访问
自动重启	Electron 检测后端未启动可尝试自动重启
日志记录	所有错误输出写入 logs 目录，便于故障排查
安全存储	用户/患者数据保存至 SQLite，本地隔离存储
进程管理	Python 服务进程随 Electron 一起退出或独立运行

---

七、后续拓展建议

版本	升级方向
V2.0	加入关键点识别、自动评估报告导出、双次记录对比
V3.0	云端同步、在线远程管理、多终端协同
V4.0	移动版（Android/iOS）测量与数据同步

---

八、推荐工具与资源

• Electron 官网：https://www.electronjs.org/
• electron-builder：https://www.electron.build/
• Flask：https://flask.palletsprojects.com/
• PyInstaller：https://pyinstaller.org/
• FFmpeg：https://ffmpeg.org/

---

本技术方案支持通过 AI 代码生成平台辅助开发，可作为 ChatGPT Copilot、CodeWhisperer 等平台的 Prompt 基础文件。