本發(fā)明涉及人體保健技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置及提醒方法。

背景技術(shù)：

近年來，我國駝背的人數(shù)不斷增多。尤其是青少年，由于在學(xué)習(xí)時(shí)沒有保持腰部挺直或者挺直不標(biāo)準(zhǔn)，長時(shí)間持續(xù)這種狀態(tài)導(dǎo)致青少年駝背現(xiàn)象嚴(yán)重。駝背畸形常會導(dǎo)致胸廓畸形、膈肌活動受限、內(nèi)臟受驚、胸腹相貼等健康問題，極大地影響呼吸、循環(huán)及消化功能。因此，預(yù)防駝背顯得十分重要。

目前市場上有一些預(yù)防駝背輔助設(shè)備，如背背佳。背背佳這種駝背矯正方式主要是靠輔助力使腰部挺直，通過強(qiáng)迫力將肩膀往后拉，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)向下的拉力，不利于骨骼的正常發(fā)育，且佩戴和解脫都不方便。此外，類似的駝背矯正裝置都是依靠外力進(jìn)行姿態(tài)矯正，而并不能使使用者養(yǎng)成自我矯正的意識，治標(biāo)不治本，難以起到長期的矯正效果。因此，如何開發(fā)一種應(yīng)用效果好的駝背矯正裝置尤為重要。

經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中存在對使用者提醒而使其自主矯正坐姿的技術(shù)，如方案1：中國專利號：CN 2639967Y，公告日：2004年9月8日，該申請公開了一種預(yù)防駝背的姿態(tài)報(bào)警器，電源通過導(dǎo)線連接至各電路，信號發(fā)生器發(fā)出檢測信號通過信號傳導(dǎo)及姿態(tài)檢測輸入至信號處理器相連接的信號接收器，報(bào)警器與信號處理器相連接；可以懸掛與人的脖子上的柔軟繩帶相連；電源采用干電池，信號發(fā)生器是一個(gè)發(fā)光二極管；所述信號接收器是一個(gè)光敏元器件，光敏元器件將檢測到的信號轉(zhuǎn)換為電信號并傳送到信號處理器，由信號處理器對其進(jìn)行放大處理，產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號輸入至報(bào)警器，從而讓產(chǎn)生震動，達(dá)到提醒警示的目的。

又如方案2：中國專利申請?zhí)枺?01410158064.4，申請日：2014年4月16日，該申請案公開了彎折警示的背部矯正裝置，包括一個(gè)馬甲結(jié)構(gòu)的外套，外套背部為板型的套架，在套架上設(shè)置若干監(jiān)測位點(diǎn)，設(shè)置直流電源、開關(guān)、警示模塊，啟動使用時(shí)監(jiān)測位點(diǎn)因人體使用而彎曲，當(dāng)若干位點(diǎn)彎曲時(shí)間過長，警示模塊發(fā)出提示信息，提示改正；監(jiān)測位點(diǎn)之間設(shè)置拉力監(jiān)測模塊，通過測定拉力確定彎曲程度；直流電源設(shè)置充電結(jié)構(gòu)。

對于上述兩種方案，均是利用信號檢測判斷人體背部的彎曲，進(jìn)過信號處理后，有警示裝置發(fā)出信號，提醒使用者矯正姿態(tài)。這種方法相對于外力矯正更能培養(yǎng)使用者的自我姿態(tài)矯正意識，但對于如何準(zhǔn)確地檢測到駝背信息，上述兩種方案中并沒有給出明確的解釋。

無論是穿戴設(shè)備還是懸掛裝置，只有準(zhǔn)確檢測到駝背信息才能進(jìn)行提醒，如果檢測信息不準(zhǔn)，在正常坐姿下仍發(fā)出報(bào)警信號，將會導(dǎo)致使用者不斷的調(diào)整姿態(tài)，以使報(bào)警消除，這種姿態(tài)有可能是一種錯(cuò)誤的坐姿。久而久之，使用者不但沒有矯正姿態(tài)，反而養(yǎng)成一種不正確的坐姿，適得其反。因此，信號檢測的準(zhǔn)確性成為制約駝背提醒裝置的關(guān)鍵因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中難以準(zhǔn)確檢測駝背信號的不足，提供了一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置及提醒方法。本發(fā)明的技術(shù)方案，通過對背帶結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使其與表面肌電檢測電極在使用時(shí)形成有效配合，提高了駝背檢測的準(zhǔn)確度，能夠及時(shí)對使用者的駝背姿態(tài)進(jìn)行提醒。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置，包括位于人體背部的彈性背帶和位于腰部的束帶，所述彈性背帶內(nèi)設(shè)有表面肌電信號采集模塊、信號處理模塊和信號執(zhí)行模塊，所述表面肌電信號采集模塊和信號執(zhí)行模塊均與信號處理模塊電連接，表面肌電信號采集模塊分布在彈性背帶內(nèi)，并對應(yīng)人體背闊肌區(qū)域；所述信號執(zhí)行模塊用于對檢測到的駝背信息產(chǎn)生振動或聲音提示。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述彈性背帶上部引出有兩根肩帶，肩帶的另一端與束帶連接。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述肩帶與束帶為一體式彈性帶、或通過卡扣配合連接、或通過魔術(shù)貼配合連接。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述束帶位于腹部位置處設(shè)有胸杯，該胸杯上邊與下邊之間的距離大于束帶寬度。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的彈性背帶兩側(cè)為弧形，形成位于彈性背帶兩側(cè)的翼帶，該翼帶與人體腰部貼合。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述表面肌電信號采集模塊包括對稱設(shè)置在彈性背帶兩側(cè)的表面肌電檢測電極，表面肌電檢測電極具有與人體背部貼合的接觸面。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述表面肌電檢測電極中設(shè)置有3個(gè)電極片，且3個(gè)電極片呈倒三角排布，底部的電極片與另一個(gè)表面肌電檢測電極中頂部的兩個(gè)電極片形成一個(gè)信號采集通道。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述信號處理模塊包括前置調(diào)理電路板、采集卡和處理器；所述前置調(diào)理電路板用于對采集的肌電信號進(jìn)行去噪和放大，并將處理后的信號發(fā)送到配套的采集卡中；

所述采集卡用于將采集的模擬肌電信號轉(zhuǎn)化為處理器可識別的數(shù)字肌電信號，并將數(shù)字肌電信號發(fā)送到處理器；

所述處理器對表面肌電信號進(jìn)行特征提取，進(jìn)而進(jìn)行模式識別，判斷使用者是否駝背，當(dāng)判斷為駝背時(shí)，處理器向信號執(zhí)行模塊發(fā)送執(zhí)行信息，信號執(zhí)行模塊動作。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述束帶上設(shè)置有開關(guān)，該開關(guān)與電源模塊電連接，連接線位于束帶內(nèi)部。

本發(fā)明的一種如基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒方法，采用駝背醒裝置進(jìn)行駝背提醒，其過程為：

1)使用者穿戴上駝背提醒裝置，啟動電源模塊，電路閉合，系統(tǒng)開始工作；

2)置于后背的表面肌電檢測電極開始采集背闊肌的肌電信號，當(dāng)佩戴者背部動作時(shí)，背闊肌的肌電信號會產(chǎn)生變化，然后將信號發(fā)送至配套的前置調(diào)理電路板進(jìn)行信號去噪和放大處理；

3)采集卡對經(jīng)過前置電路處理過的信號進(jìn)行處理，使信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙浑娔X識別的數(shù)字肌電信號；數(shù)字肌電信號發(fā)送至所述處理器，系統(tǒng)判斷此時(shí)佩戴者是否駝背；

4)當(dāng)系統(tǒng)判斷發(fā)生駝背時(shí)，處理器向信號執(zhí)行模塊發(fā)送執(zhí)行信息，信號執(zhí)行模塊動作，發(fā)出提醒信號。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置，在彈性背帶內(nèi)設(shè)置表面肌電信號采集模塊、信號處理模塊和信號執(zhí)行模塊，利用表面肌電信號采集模塊進(jìn)行信號采集，對該電信號進(jìn)行特征提取和模式識別來判斷佩戴者是否駝背，檢測準(zhǔn)確度高，受個(gè)體性差異和外部環(huán)境影響小，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地對使用者進(jìn)行駝背提醒。

(2)本發(fā)明的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置，在腰部兩側(cè)對稱設(shè)置表面肌電檢測電極，通過弧形的翼帶結(jié)構(gòu)能夠充分保證表面肌電檢測電極與人體背部接觸；此外，采用雙通道進(jìn)行信號檢測，實(shí)現(xiàn)信息互補(bǔ)，大大提高了檢測的準(zhǔn)確度。

(3)本發(fā)明的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置，束帶與肩帶相配合，從兩個(gè)方向進(jìn)行定位，避免檢測電極位置偏移；當(dāng)檢測到駝背時(shí)，背部的電機(jī)產(chǎn)生震動，信息能夠被準(zhǔn)確傳遞。

(4)本發(fā)明的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒方法，利用表面肌電檢測技術(shù)的原理對背部背闊肌的表面肌電信號進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)駝背狀態(tài)檢測的準(zhǔn)確性；通過對佩戴者背部進(jìn)行檢測預(yù)警，可以加強(qiáng)對佩戴者駝背狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)管，解決了現(xiàn)有主流檢測技術(shù)存在的如受佩戴者個(gè)體差異性和外部環(huán)境影響大、與駝背特征相關(guān)性低、檢測技術(shù)難度高等問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的駝背提醒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的駝背提醒裝置的系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明中連接扣式肩帶結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中電極片連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中駝背提醒流程圖；

圖6為小波變換和VPMCD算法對駝背狀態(tài)識別準(zhǔn)確性檢測圖。

示意圖中的標(biāo)號說明：11、彈性背帶；12、翼帶；13、束帶；14、胸杯；15、肩帶；16、連接扣；21、電源模塊；22、開關(guān)；23、振動器；24、表面肌電檢測電極。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1，本實(shí)施例的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置，包括位于人體背部的彈性背帶11和位于腰部的束帶13，彈性背帶11上部引出有兩根肩帶15，肩帶15的另一端與束帶13連接，肩帶15與束帶13為一體式彈性帶。通過彈性肩帶11和束帶13能夠把彈性背帶穩(wěn)定的固定在背部，避免其發(fā)生移位。肩帶與束帶還可通過卡扣配合連接，或通過魔術(shù)貼配合連接，沒有具體限制。本實(shí)施例中肩帶15與束帶13為一體式結(jié)構(gòu)，因此，兩者都必須要有較好的彈性，否則無法穿戴。

結(jié)合圖2，彈性背帶11內(nèi)設(shè)有表面肌電信號采集模塊、信號處理模塊和信號執(zhí)行模塊，所述表面肌電信號采集模塊和信號執(zhí)行模塊均與信號處理模塊電連接，表面肌電信號采集模塊分布在彈性背帶11內(nèi)，并對應(yīng)人體背闊肌區(qū)域；所述信號執(zhí)行模塊用于對檢測到的駝背信息產(chǎn)生振動或聲音提示。為系統(tǒng)供電的電源模塊可設(shè)置在彈性背帶11內(nèi)，也可設(shè)置在束帶上，沒有具體限制。

其中，信號處理模塊包括前置調(diào)理電路板、采集卡和處理器；所述前置調(diào)理電路板用于對采集的肌電信號進(jìn)行去噪和放大，并將處理后的信號發(fā)送到配套的采集卡中；

采集卡用于將采集的模擬肌電信號轉(zhuǎn)化為處理器可識別的數(shù)字肌電信號，并將數(shù)字肌電信號發(fā)送到處理器；處理器對表面肌電信號進(jìn)行特征提取，進(jìn)而進(jìn)行模式識別，判斷使用者是否駝背，當(dāng)判斷為駝背時(shí)，處理器向信號執(zhí)行模塊發(fā)送執(zhí)行信息，信號執(zhí)行模塊動作，產(chǎn)生相應(yīng)的振動或者是聲音提示。處理器可以采用小波變換和VPMCD算法對駝背與非駝背兩種狀態(tài)進(jìn)行識別，也可采用其他算法進(jìn)行識別?？刹捎肔abVIEW和matlab設(shè)計(jì)肌電信號的采集、特征提取、模式識別以及振動電機(jī)控制/聲音提醒等程序。上述LabVIEW和matlab程序均為肌電檢測領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，不在贅述。

眾所周知，人體在駝背時(shí)，胸部和后背變化最為明顯，胸部肌肉收合角度會有明顯變化，背部會隆起。傳統(tǒng)檢測方法也有利用電極進(jìn)行檢測，該方法更多的是直接對背部彎曲角度進(jìn)行檢測，如方案2專利申請?zhí)?01410158064.4是外部物理變化的檢測，通過板上的變形檢測點(diǎn)判別是否駝背，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)檢測目的，但準(zhǔn)確度不夠。

對于使用者的駝背提醒，利用振動或者是聲音提醒是容易實(shí)現(xiàn)的，主要難點(diǎn)在于如何準(zhǔn)確的收集駝背信息。本發(fā)明中采用表面肌電信號采集模塊進(jìn)行檢測，所獲得信息完全打破了傳統(tǒng)外部檢測設(shè)備的局限性，能夠根據(jù)肌肉的形態(tài)、伸展變化進(jìn)行駝背判別，相對于傳統(tǒng)技術(shù)具有較大的進(jìn)步。

而在利用表面肌電信號采集模塊進(jìn)行信號采集時(shí)，胸部和背部肌肉都會有變化，而且身體在挺直姿態(tài)和弓背姿態(tài)下胸部下圍點(diǎn)變化最為明顯，該點(diǎn)是較為理想的信號采集點(diǎn)。但在具體實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果在該部位設(shè)計(jì)駝背信號采集點(diǎn)，很難與穿戴設(shè)備結(jié)合，而且性別差異對設(shè)備結(jié)構(gòu)的影響很大，一旦將檢測電極片安裝在穿戴設(shè)備內(nèi)，檢測電極片難以與人體較好的貼合。即便能夠貼合，當(dāng)人體處于駝背狀態(tài)時(shí)，由于胸部肌肉聚攏，穿戴設(shè)備被隆起，導(dǎo)致貼合度較差，此時(shí)無法進(jìn)行檢測，難以達(dá)到駝背提醒的目的。

基于上述原因，本發(fā)明采用背闊肌作為檢測點(diǎn)，在人體弓腰駝背時(shí)，背部衣物被拉緊，能夠更好的與背部貼合，若將表面肌電信號采集模塊設(shè)置在背闊肌的對應(yīng)區(qū)域，更有助于提高檢測準(zhǔn)確度。本發(fā)明把表面肌電信號采集模塊設(shè)置在彈性背帶中，該彈性背帶上連接有束帶和肩帶，束帶使彈性背帶貼在背部，而肩帶則可以防止彈性背帶在人體活動過程中下滑，并能防止彈性背帶轉(zhuǎn)動，確保表面肌電信號采集模塊與人體背闊肌區(qū)域?qū)?yīng)，保證表面肌電信號采集模塊處于監(jiān)測點(diǎn)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置，其節(jié)本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，其不同之處在于：如圖3所示，本實(shí)施例中束帶13通過連接扣16連接。表面肌電信號采集模塊包括對稱設(shè)置在彈性背帶11兩側(cè)的表面肌電檢測電極24，表面肌電檢測電極24具有與人體背部貼合的接觸面，內(nèi)部電極能夠與背闊肌貼合，當(dāng)人體運(yùn)動時(shí)，表面肌電檢測電極24可采集到相應(yīng)的信號。

本實(shí)施例中的彈性背帶11下部兩側(cè)為弧形，形成位于彈性背帶11兩側(cè)的翼帶12，該翼帶12與人體腰部貼合。弧形的翼帶12能夠充分與人體結(jié)構(gòu)結(jié)合，翼帶12為彈性布帶。

彈性背帶11中部設(shè)置有圓孔。由于脊椎突出較高，在人體弓背時(shí)，易于使彈性背帶11上移，而設(shè)置圓孔后，能夠與弓起的脊椎部位卡合，減少彈性背帶11移位。

進(jìn)一步地，束帶13位于腹部位置處設(shè)有胸杯14，該胸杯14上邊與下邊之間的距離大于束帶13寬度，胸杯14左、右兩邊之間距離不小于上、下邊之間距離，其差值為0～3cm，本實(shí)施例可以優(yōu)選為1cm差值。

值得說明的是，為了更好的檢測效果，必須要在束帶上設(shè)置胸杯。對于檢測效果而言，只要設(shè)置束帶和肩帶，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)定位檢測目的，但是胸杯的作用也極為重要。眾所周知，在人體弓腰時(shí)，脊椎關(guān)節(jié)張開，上體衣服會上拉，即便再挺直身體，衣服也需要手動復(fù)位。同理，本實(shí)施例中因?yàn)樵O(shè)置了肩帶，當(dāng)人體弓背時(shí)，由于肩帶的作用，彈性背帶背帶被向上拉，由于背闊肌張開，不影響檢測，但是當(dāng)身體挺直后，肌肉正?；乜s，而彈性背帶卻會留在靠上部位，此時(shí)內(nèi)部的表面肌電信號采集模塊便不能準(zhǔn)確的與人體貼合，導(dǎo)致后續(xù)檢測不準(zhǔn)確。

對于上述問題，當(dāng)設(shè)置胸杯后，由于胸杯面積較大，能夠在身體前側(cè)形成阻擋區(qū)域，使束帶在人體弓腰時(shí)不會向上滑動，當(dāng)身體挺直后，在束帶的彈性力作用下，彈性背帶會隨著背部肌肉一起恢復(fù)至原位，保證后續(xù)使用時(shí)不會錯(cuò)位，大大提高了持續(xù)使用狀態(tài)下的駝背信號檢測準(zhǔn)確度。

實(shí)施例3

結(jié)合圖4，本實(shí)施例的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置，其節(jié)本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，其不同之處在于：所述表面肌電檢測電極24中設(shè)置有3個(gè)電極片，且3個(gè)電極片呈倒三角排布，底部的電極片與另一個(gè)表面肌電檢測電極24中頂部的兩個(gè)電極片形成一個(gè)信號采集通道。把振動器作為信號執(zhí)行模塊，振動器位于彈性背帶11的中部，可以位于圓孔上部或下部，還可環(huán)繞圓孔設(shè)置。

根據(jù)人體背闊肌分布，上側(cè)背闊肌更為發(fā)達(dá)，因此，表面肌電檢測電極24中電極片采用倒三角結(jié)構(gòu)分布。當(dāng)檢測電極片能夠準(zhǔn)確檢測背闊肌信息時(shí)，若人體向左或向右側(cè)彎，相應(yīng)的右側(cè)或左側(cè)的背闊肌會拉伸，會被判定為駝背信號，振動器會震動，導(dǎo)致發(fā)送錯(cuò)誤提醒信號。而本實(shí)施例中兩側(cè)的電極片形成雙信號采集通道，兩者采集信號信息綜合交互，同一通道信息包括背部兩側(cè)背闊肌舒展情況，可有效防止誤判。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的一種基于表面肌電技術(shù)的駝背提醒裝置，其節(jié)本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3相同，更近一步地：在束帶13上設(shè)置開關(guān)22，該開關(guān)22可位于胸杯14上，開關(guān)22與電源模塊21電連接，連接線位于束帶13內(nèi)部，易于使用者操控。

實(shí)施例5

利用實(shí)施例1～4中的駝背提醒裝置，本發(fā)明提供了一種駝背提醒方法，結(jié)合圖5，其過程為：

1)使用者穿戴上駝背提醒裝置，按下開關(guān)按鈕后，啟動電源模塊，電路閉合，系統(tǒng)開始工作。

2)置于后背的表面肌電檢測電極開始采集背闊肌的肌電信號，當(dāng)佩戴者背部動作時(shí)，背闊肌的肌電信號會產(chǎn)生變化，然后將信號發(fā)送至配套的前置調(diào)理電路板進(jìn)行信號去噪和放大處理；

3)然后信號被傳至采集卡，采集卡對經(jīng)過前置電路處理過的信號進(jìn)行處理，使信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙浑娔X識別的數(shù)字肌電信號；數(shù)字肌電信號發(fā)送至所述處理器，經(jīng)過特征提取、特征降維和模式識別等程序處理后，處理器采用小波變換和VPMCD算法識別駝背與非駝背兩種狀態(tài)；

4)當(dāng)系統(tǒng)判斷發(fā)生駝背時(shí)，處理器向信號執(zhí)行模塊發(fā)送執(zhí)行信息，信號執(zhí)行模塊動作，發(fā)出提醒信號。以振動器為例，處理器向振動器送振動指令，振動電機(jī)接收到振動指令后產(chǎn)生振動，對佩戴者進(jìn)行預(yù)警提示，佩戴者接收到該提示后應(yīng)挺直腰背。

上述VPMCD方法是建立在變量預(yù)測模型基礎(chǔ)上的模式識別方法，該方法理論中，不同類別中特征變量之間的相關(guān)性也是不同的。在人體表面肌電信號的模式識別問題中，采用一組特征量X＝[X₁,X₂,…,X_p]描述一種類別，在不同的手勢類別中，其中一個(gè)特征值X_i受其它特征值X_j(j≠i)的影響也不同。它們相互之間存在的可能是一對一的關(guān)系X₁＝f(X₂)，也可能是一對多的的關(guān)系X₁＝f(X₂,X₃,…)。為了識別不同類別的運(yùn)動模式，需要利用訓(xùn)練樣本建立能夠表達(dá)特征變量之間內(nèi)在關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，即變量預(yù)測模型(Variable Predictive Model,VPM)。再通過這些預(yù)測模型對測試樣本進(jìn)行預(yù)測，并以每類預(yù)測誤差平方和最小為判別函數(shù)進(jìn)行分類。

上述處理器采用小波變換和VPMCD算法識別駝背與非駝背兩種狀態(tài)，其方法如下：

S1、對直背、弓背、左側(cè)彎、右側(cè)彎四種腰部動作采集樣本，利用VPMCD算法得到預(yù)測模型VPM_training；該預(yù)測模型VPM_training是預(yù)先經(jīng)過測試存儲在系統(tǒng)內(nèi)的程序，作為原始匹配動作類型；

S2、電極片對腰部動作進(jìn)行sEMG信號采集；

S3、對采集的sEMG信號使用小波基函數(shù)進(jìn)行三層小波分解，得到各頻段的小波系數(shù)。小波變換含義式如式(1)所示：

其中：f(t)∈L²(R)，L²(R)為R上平方可積函數(shù)構(gòu)成的函數(shù)空間。ψ(t)為基小波或母小波，a為尺度因子，b為平移因子。

再用不同尺度和不同平移小波基的線性組合表示該信號；如式(2)所示：

其中，每一項(xiàng)的系數(shù)就稱為小波系數(shù)，A_I(t)、D_i(t)分別表示第I級的低頻分量和高頻分量，w_aI、w_di分別表示第i級的低頻小波系數(shù)和高頻小波系數(shù)；

S4、提取小波分解后各子頻段的小波系數(shù)模極大值作為特征向量。這樣得到每種類別的特征值矩陣，試驗(yàn)時(shí)可采用互相關(guān)分析法驗(yàn)證特征值之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性；

S5、用已訓(xùn)練的預(yù)測模型VPM_training對特征值矩陣進(jìn)行分類識別，各種類型的背部動作就可以由VPMCD分類器的數(shù)據(jù)結(jié)果被確定。

采用小波變換和VPMCD算法識別駝背與非駝背兩種狀態(tài)，相對于其他識別方法具有更高的準(zhǔn)確性，如圖6所示，該方法通過參數(shù)估計(jì)的方法建立變量預(yù)測模型，避免了ANN結(jié)構(gòu)、類型的選擇問題和迭代過程。另外，在模型類型和參數(shù)的選擇上，它取決于預(yù)測值與實(shí)際值的最小預(yù)測誤差平方和，從而避免了對先驗(yàn)知識的依賴，更具客觀性。因此，該方法具有更好的VPMCD訓(xùn)練能力和分類性能，是一種有效、可靠的表面肌電信號模式識別方法。

本發(fā)明利用表面肌電信號采集模塊進(jìn)行信號采集，對該電信號進(jìn)行特征提取和模式識別來判斷佩戴者是否駝背，檢測準(zhǔn)確度高，受個(gè)體性差異和外部環(huán)境影響小，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地對使用者進(jìn)行駝背提醒。

以上示意性的對本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。