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# 数据采集规则说明
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## 概述
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本文档详细说明了身体平衡评估系统的数据采集规则，包括从各种传感器设备采集数据、生成图片并存储到指定路径的完整流程。
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## 数据库表结构
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### detection_data 表结构
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```sql
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CREATE TABLE IF NOT EXISTS detection_data (
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id TEXT PRIMARY KEY, -- 记录唯一标识(YYYYMMDDHHMMSS)年月日时分秒
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session_id TEXT NOT NULL, -- 检测会话ID（外键）
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head_pose TEXT, -- 头部姿态数据（JSON格式）
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body_pose TEXT, -- 身体姿态数据（JSON格式）
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body_image TEXT, -- 身体视频截图存储路径
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foot_data TEXT, -- 足部姿态数据（JSON格式）
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foot_image TEXT, -- 足部监测视频截图存储路径
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foot_data_image TEXT, -- 足底压力数据图存储路径
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screen_image TEXT, -- 屏幕录制视频截图存储路径
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timestamp TIMESTAMP, -- 数据记录时间戳
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FOREIGN KEY (session_id) REFERENCES detection_sessions (id) -- 检测会话表外键约束
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)
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```
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## 数据采集方法
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### 方法签名
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```python
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def collect_data(self, session_id: str, patient_id: str, screen_image_base64: str = None) -> Dict[str, Any]
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```
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### 参数说明
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- `session_id`: 检测会话ID，用于关联检测会话
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- `patient_id`: 患者ID，用于构建存储路径
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- `screen_image_base64`: 前端界面截图的base64编码数据（可选）
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## 数据采集详细规则
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### 1. 头部姿态数据 (head_pose)
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**数据源**: IMU传感器设备
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**存储格式**: JSON字符串
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**数据内容**:
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- `roll`: 翻滚角度 (-30° 到 30°)
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- `pitch`: 俯仰角度 (-30° 到 30°)
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- `yaw`: 偏航角度 (-180° 到 180°)
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- `acceleration`: 三轴加速度数据 (x, y, z)
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- `gyroscope`: 三轴陀螺仪数据 (x, y, z)
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- `timestamp`: 数据采集时间戳
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**示例数据**:
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```json
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{
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"roll": 15.2,
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"pitch": -8.7,
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"yaw": 45.3,
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"acceleration": {
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"x": 0.5,
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"y": -0.2,
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||
"z": 9.8
|
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},
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"gyroscope": {
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||
"x": 1.2,
|
||
"y": -0.8,
|
||
"z": 2.1
|
||
},
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"timestamp": "2024-01-15T10:30:45.123"
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||
}
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```
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### 2. 身体姿态数据 (body_pose)
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**数据源**: FemtoBolt深度相机
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**存储格式**: JSON字符串
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**数据内容**:
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- `keypoints`: 身体关键点坐标和置信度
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- 头部、颈部、肩膀、肘部、手腕
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- 脊柱、髋部、膝盖、脚踝
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- `balance_score`: 平衡评分 (0.0-1.0)
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- `center_of_mass`: 重心坐标
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||
- `timestamp`: 数据采集时间戳
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**示例数据**:
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```json
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{
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"keypoints": {
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"head": {"x": 320, "y": 100, "confidence": 0.95},
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"neck": {"x": 320, "y": 150, "confidence": 0.92},
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||
"left_shoulder": {"x": 280, "y": 180, "confidence": 0.88},
|
||
"right_shoulder": {"x": 360, "y": 180, "confidence": 0.90}
|
||
},
|
||
"balance_score": 0.85,
|
||
"center_of_mass": {"x": 320, "y": 350},
|
||
"timestamp": "2024-01-15T10:30:45.123"
|
||
}
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||
```
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### 3. 身体视频截图 (body_image)
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**数据源**: FemtoBolt深度相机
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**存储路径**: `data/patients/{患者ID}/{sessionID}/{采集时间}/body_image.jpg`
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**文件格式**: JPG图片
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**图片尺寸**: 640x480像素
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### 4. 足部压力数据 (foot_data)
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**数据源**: 压力传感器 (pressure_sensor)
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**存储格式**: JSON字符串
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**数据内容**:
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- `left_foot`: 左脚各区域压力值
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- `heel`: 脚跟压力
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- `arch`: 足弓压力
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- `ball`: 前脚掌压力
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- `toes`: 脚趾压力
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- `total_pressure`: 总压力
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- `right_foot`: 右脚各区域压力值
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- `balance_ratio`: 左右脚压力平衡比例
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||
- `timestamp`: 数据采集时间戳
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**示例数据**:
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```json
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{
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"left_foot": {
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"heel": 45.2,
|
||
"arch": 12.8,
|
||
"ball": 38.5,
|
||
"toes": 22.1,
|
||
"total_pressure": 118.6
|
||
},
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||
"right_foot": {
|
||
"heel": 42.8,
|
||
"arch": 15.2,
|
||
"ball": 35.9,
|
||
"toes": 19.7,
|
||
"total_pressure": 113.6
|
||
},
|
||
"balance_ratio": 0.51,
|
||
"timestamp": "2024-01-15T10:30:45.123"
|
||
}
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||
```
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### 5. 足部监测视频截图 (foot_image)
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**数据源**: 摄像头 (camera)
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**存储路径**: `data/patients/{患者ID}/{sessionID}/{采集时间}/foot_image.jpg`
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**文件格式**: JPG图片
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**图片尺寸**: 640x480像素
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### 6. 足底压力数据图 (foot_data_image)
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**数据源**: 基于压力传感器数据生成的可视化图片
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**存储路径**: `data/patients/{患者ID}/{sessionID}/{采集时间}/foot_data_image.jpg`
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||
**文件格式**: JPG图片
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**图片内容**: 足底压力分布热力图
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**图片尺寸**: 400x600像素
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### 7. 屏幕录制截图 (screen_image)
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**数据源**: 前端界面截图（base64编码数据）
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||
**存储路径**: `data/patients/{患者ID}/{sessionID}/{采集时间}/screen_image.jpg`
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||
**文件格式**: JPG图片
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||
**数据传输**: 通过参数 `screen_image_base64` 传入
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## 目录结构规则
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### 数据存储目录结构
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```
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data/
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└── patients/
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└── {患者ID}/
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└── {sessionID}/
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└── {采集时间}/
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├── body_image.jpg # 身体视频截图
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├── foot_image.jpg # 足部监测视频截图
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├── foot_data_image.jpg # 足底压力数据图
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└── screen_image.jpg # 屏幕录制截图
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```
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### 采集时间格式
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- 格式: `YYYYMMDD_HHMMSS_mmm`
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- 说明: 年月日_时分秒_毫秒
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- 示例: `20240115_103045_123`
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## 数据采集流程
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1. **初始化**: 接收 `session_id`、`patient_id` 和可选的 `screen_image_base64` 参数
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2. **生成时间戳**: 创建精确到毫秒的时间戳作为采集标识
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3. **创建目录**: 根据患者ID、会话ID和时间戳创建存储目录
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4. **设备状态检查**: 检查各设备连接状态
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5. **数据采集**: 按顺序采集各设备数据
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- IMU传感器 → 头部姿态数据
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- FemtoBolt深度相机 → 身体姿态数据和身体截图
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- 压力传感器 → 足部压力数据和压力分布图
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- 摄像头 → 足部监测截图
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- 前端界面 → 屏幕截图
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6. **数据存储**: 将采集的数据保存到数据库和文件系统
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7. **日志记录**: 记录采集过程和结果
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## 错误处理
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- 设备连接失败时，对应数据字段设为 `None`
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- 文件保存失败时，记录错误日志并继续其他数据采集
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- 采集过程中的异常不会中断整个流程
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- 所有错误信息都会记录到系统日志中
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## 数据质量保证
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- 所有时间戳使用统一格式
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- 图片文件使用相对路径存储
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- JSON数据格式验证
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- 文件完整性检查
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- 设备状态实时监控
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## 性能优化
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- 并发数据采集（在设备支持的情况下）
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- 图片压缩优化
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- 内存使用监控
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- 磁盘空间管理
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- 数据采集超时控制
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## 注意事项
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1. 确保所有设备在采集前已正确初始化
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2. 定期检查存储空间，避免磁盘满载
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3. 采集频率应根据实际需求调整
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4. 敏感数据需要加密存储
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5. 定期备份重要数据
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6. 遵循数据隐私保护规定
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*本文档版本: 1.0*
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*最后更新: 2025年8月*
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*维护人员: 系统开发团队* |