表面肌電信號； 根據(jù)所述多個通道的表面肌電信號確定有效表面肌電信號； 確定所述有效表面肌電信號的頻率； 提取所述有效表面肌電信號的幅值特征； 根據(jù)所述有效表面肌電信號的幅值特征和所述有效表面肌電信號的頻率確定所述多 個通道的表面肌電信號對應(yīng)的肢體動作。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個通道的表面肌電信號 確定有效表面肌電信號，包括： 將所述多個通道的表面肌電信號疊加在一起，對疊加后的表面肌電信號除以通道數(shù)量 得到單通道的表面肌電信號； 從所述單通道的表面肌電信號的起始時間開始，在每個滑動時刻對所述單通道的表面 肌電信號進行滑動得到所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口，確定所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口 序列，計算所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口序列的表面肌電信號平均幅值，其中，所述每個滑 動時刻之間相差一個滑動間隔，所述窗口序列的表面肌電信號平均幅值為所述窗口序列內(nèi) 表面肌電信號的幅值的絕對值的平均值，所述滑動時刻對應(yīng)的窗口序列包括所述滑動時刻 對應(yīng)的窗口以及所述滑動時刻之前的N-1個滑動時刻對應(yīng)的N-1個窗口共N個連續(xù)的窗 口，N為大于等于2的正整數(shù)； 當(dāng)所述每個滑動時刻中的滑動時刻T對應(yīng)的窗口序列的表面肌電信號平均幅值不小 于預(yù)設(shè)幅值時，將所述滑動時刻T對應(yīng)的窗口序列的起始時間作為所述有效表面肌電信號 的起始時間，將所述有效表面肌電信號的起始時間加上預(yù)設(shè)時間得到所述有效表面肌電信 號的截止時間，截取所述有效表面肌電信號的開始時間和截止時間之間的所述多個通道的 表面肌電信號作為所述有效表面肌電信號。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)幅值為所述多個通道的表面肌 電信號疊加后的表面肌電信號的幅值的絕對值的平均值。8. 根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項所述的方法，其特征在于，所述確定所述有效表面肌電信 號的頻率，包括： 分別計算所述有效表面肌電信號與多個正余弦矩陣的相關(guān)系數(shù)，其中，所述正余弦矩 陣由基頻和倍頻的正弦函數(shù)與余弦函數(shù)組成，每個正余弦矩陣的基頻不同； 判斷所述有效表面肌電信號與所述多個正余弦矩陣的相關(guān)系數(shù)中的最大相關(guān)系數(shù)是 否大于預(yù)設(shè)的相關(guān)系數(shù)； 若所述最大相關(guān)系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的相關(guān)系數(shù)，則將所述最大相關(guān)系數(shù)對應(yīng)的正余弦 矩陣的基頻作為所述有效表面肌電信號的頻率。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述提取所述有效表面肌電信號的幅值 特征，包括： 對所述有效表面肌電信號的每個通道的表面肌電信號分別進行滑動窗口處理； 計算所述有效表面肌電信號的每個通道的表面肌電信號的每個滑動窗口的平均幅值， 其中，所述每個滑動窗口的平均幅值為所述每個滑動窗口內(nèi)表面肌電信號的幅值的絕對值 的平均值，將所述有效表面肌電信號的每個滑動窗口的平均幅值作為所述有效表面肌電信 號的幅值特征。10. 根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述有效表面肌電 信號的幅值特征和所述有效表面肌電信號的頻率確定所述多個通道的表面肌電信號對應(yīng) 的肢體動作，包括： 根據(jù)所述有效表面肌電信號的頻率確定所述多個通道的表面肌電信號對應(yīng)的多個備 選肢體動作； 將所述有效表面肌電信號的幅值特征與預(yù)先訓(xùn)練得到所述多個備選肢體動作的幅值 特征進行匹配，得到與所述有效表面肌電信號的幅值特征匹配的肢體動作，將與所述有效 表面肌電信號的幅值特征匹配的肢體動作作為所述多個通道的表面肌電信號對應(yīng)的肢體 動作。11. 一種基于表面肌電信號的動作識別設(shè)備，其特征在于，包括： 獲取模塊，用于獲取多個通道的表面肌電信號； 第一確定模塊，用于根據(jù)所述多個通道的表面肌電信號確定有效表面肌電信號； 第二確定模塊，用于確定所述有效表面肌電信號的頻率； 識別模塊，用于根據(jù)所述有效表面肌電信號的頻率確定所述多個通道的表面肌電信號 對應(yīng)的肢體動作。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一確定模塊具體用于： 將所述多個通道的表面肌電信號疊加在一起，對疊加后的表面肌電信號除以通道數(shù)量 得到單通道的表面肌電信號； 從所述單通道的表面肌電信號的起始時間開始，在每個滑動時刻對所述單通道的表面 肌電信號進行滑動得到所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口，確定所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口 序列，計算所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口序列的表面肌電信號平均幅值，其中，所述每個滑 動時刻之間相差一個滑動間隔，所述窗口序列的表面肌電信號平均幅值為所述窗口序列內(nèi) 表面肌電信號的幅值的絕對值的平均值，所述滑動時刻對應(yīng)的窗口序列包括所述滑動時刻 對應(yīng)的窗口以及所述滑動時刻之前的N-1個滑動時刻對應(yīng)的N-1個窗口共N個連續(xù)的窗 口，N為大于等于2的正整數(shù)； 若所述每個滑動時刻中的滑動時刻T對應(yīng)的窗口序列的表面肌電信號平均幅值不小 于預(yù)設(shè)幅值，將所述滑動時刻T對應(yīng)的窗口序列的起始時間作為所述有效表面肌電信號的 起始時間，將所述有效表面肌電信號的起始時間加上預(yù)設(shè)時間得到所述有效表面肌電信號 的截止時間，截取所述有效表面肌電信號的開始時間和截止時間之間的所述多個通道的表 面肌電信號作為所述有效表面肌電信號。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)設(shè)幅值為所述多個通道的表面 肌電信號疊加后的表面肌電信號的幅值的絕對值的平均值。14. 根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二確定模塊具體用 于： 分別計算所述有效表面肌電信號與多個正余弦矩陣的相關(guān)系數(shù)，其中，所述正余弦矩 陣由基頻和倍頻的正弦函數(shù)與余弦函數(shù)組成，每個正余弦矩陣的基頻不同； 判斷所述有效表面肌電信號與所述多個正余弦矩陣的相關(guān)系數(shù)中的最大相關(guān)系數(shù)是 否大于預(yù)設(shè)的相關(guān)系數(shù)； 若所述最大相關(guān)系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的相關(guān)系數(shù)，則將所述最大相關(guān)系數(shù)對應(yīng)的正余弦 矩陣的基頻作為所述有效表面肌電信號的頻率。15. -種基于表面肌電信號的動作識別設(shè)備，其特征在于，包括： 獲取模塊，用于獲取多個通道的表面肌電信號； 第一確定模塊，用于根據(jù)所述多個通道的表面肌電信號確定有效表面肌電信號； 第二確定模塊，用于確定所述有效表面肌電信號的頻率； 提取模塊，用于提取所述有效表面肌電信號的幅值特征； 識別模塊，用于根據(jù)所述有效表面肌電信號的幅值特征和所述有效表面肌電信號的頻 率確定所述多個通道的表面肌電信號對應(yīng)的肢體動作。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一確定模塊具體用于： 將所述多個通道的表面肌電信號疊加在一起，對疊加后的表面肌電信號除以通道數(shù)量 得到單通道的表面肌電信號； 從所述單通道的表面肌電信號的起始時間開始，在每個滑動時刻對所述單通道的表面 肌電信號進行滑動得到所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口，確定所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口 序列，計算所述每個滑動時刻對應(yīng)的窗口序列的表面肌電信號平均幅值，其中，所述每個滑 動時刻之間相差一個滑動間隔，所述窗口序列的表面肌電信號平均幅值為所述窗口序列內(nèi) 表面肌電信號的幅值的絕對值的平均值，所述滑動時刻對應(yīng)的窗口序列包括所述滑動時刻 對應(yīng)的窗口以及所述滑動時刻之前的N-1個滑動時刻對應(yīng)的N-1個窗口共N個連續(xù)的窗 口，N為大于等于2的正整數(shù)； 當(dāng)所述每個滑動時刻中的滑動時刻T對應(yīng)的窗口序列的表面肌電信號平均幅值不小 于預(yù)設(shè)幅值時，將所述滑動時刻T對應(yīng)的窗口序列的起始時間作為所述有效表面肌電信號 的起始時間，將所述有效表面肌電信號的起始時間加上預(yù)設(shè)時間得到所述有效表面肌電信 號的截止時間，截取所述有效表面肌電信號的開始時間和截止時間之間的所述多個通道的 表面肌電信號作為所述有效表面肌電信號。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)設(shè)幅值為所述多個通道的表面 肌電信號疊加后的表面肌電信號的幅值的絕對值的平均值。18. 根據(jù)權(quán)利要求15-17中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二確定模塊具體用 于： 分別計算所述有效表面肌電信號與多個正余弦矩陣的相關(guān)系數(shù)，其中，所述正余弦矩 陣由基頻和倍頻的正弦函數(shù)與余弦函數(shù)組成，每個正余弦矩陣的基頻不同； 判斷所述有效表面肌電信號與所述多個正余弦矩陣的相關(guān)系數(shù)中的最大相關(guān)系數(shù)是 否大于預(yù)設(shè)的相關(guān)系數(shù)； 若所述最大相關(guān)系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的相關(guān)系數(shù)，則將所述最大相關(guān)系數(shù)對應(yīng)的正余弦 矩陣的基頻作為所述有效表面肌電信號的頻率。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述提取模塊具體用于： 對所述有效表面肌電信號的每個通道的表面肌電信號分別進行滑動窗口處理； 計算所述有效表面肌電信號的每個通道的表面肌電信號的每個滑動窗口的平均幅值， 其中，所述每個滑動窗口的平均幅值為所述每個滑動窗口內(nèi)表面肌電信號的幅值的絕對值 的平均值，將所述有效表面肌電信號的每個滑動窗口的平均幅值作為所述有效表面肌電信 號的幅值特征。20. 根據(jù)權(quán)利要求15-17中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述識別模塊具體用于： 根據(jù)所述有效表面肌電信號的頻率確定所述多個通道的表面肌電信號對應(yīng)的多個備 選肢體動作； 將所述有效表面肌電信號的幅值特征與預(yù)先訓(xùn)練得到所述多個備選肢體動作的幅值 特征進行匹配，得到與所述有效表面肌電信號的幅值特征匹配的肢體動作，將與所述有效 表面肌電信號的幅值特征匹配的肢體動作作為所述多個通道的表面肌電信號對應(yīng)的肢體 動作。21. -種基于表面肌電信號的動作識別設(shè)備，其特征在于，包括： 處理器、存儲器和系統(tǒng)總線，所述處理器和所述存儲器之間通過所述系統(tǒng)總線連接并 完成相互間的通信； 所述存儲器，用于存儲計算機執(zhí)行指令； 所述處理器，用于運行所述計算機執(zhí)行指令，使所述動作識別設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1 至4任一所述的方法。22. -種基于表面肌電信號的動作識別設(shè)備，其特征在于，包括： 處理器、存儲器和系統(tǒng)總線，所述處理器和所述存儲器之間通過所述系統(tǒng)總線連接并 完成相互間的通信； 所述存儲器，用于存儲計算機執(zhí)行指令； 所述處理器，用于運行所述計算機執(zhí)行指令，使所述動作識別設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求5 至10任一所述的方法。
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種基于表面肌電信號的動作識別方法和設(shè)備，所述方法通過獲取多個通道的表面肌電信號，根據(jù)多個通道的表面肌電信號確定有效表面肌電信號；然后，確定有效表面肌電信號的頻率，根據(jù)有效表面肌電信號的頻率確定多個通道的表面肌電信號對應(yīng)的肢體動作。由于表面肌電信號的頻率與信號強度等特征無關(guān)，因此，本實施例的方法能顯著提高基于表面肌電信號的動作識別的準(zhǔn)確率。而且，以頻率作為識別特征，用戶不需要進行大幅度的動作，給用戶帶來更好的體驗。另外，本發(fā)明實施例的方法，還可以將表面肌電信號的頻率和幅值特征結(jié)合起來識別對應(yīng)的肢體動作，不僅可以提高表面肌電信號識別準(zhǔn)確率，而且能夠增加肢體動作的識別種類。
【IPC分類】A61B5/0488
【公開號】CN105326500
【申請?zhí)枴緾N201410396422
【發(fā)明人】丁強, 高小榕, 林科
【申請人】華為技術(shù)有限公司, 清華大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年8月13日
【公告號】WO2016023349A1