表面肌电信号； 根据所述多个通道的表面肌电信号确定有效表面肌电信号； 确定所述有效表面肌电信号的频率； 提取所述有效表面肌电信号的幅值特征； 根据所述有效表面肌电信号的幅值特征和所述有效表面肌电信号的频率确定所述多 个通道的表面肌电信号对应的肢体动作。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个通道的表面肌电信号 确定有效表面肌电信号，包括： 将所述多个通道的表面肌电信号叠加在一起，对叠加后的表面肌电信号除以通道数量 得到单通道的表面肌电信号； 从所述单通道的表面肌电信号的起始时间开始，在每个滑动时刻对所述单通道的表面 肌电信号进行滑动得到所述每个滑动时刻对应的窗口，确定所述每个滑动时刻对应的窗口 序列，计算所述每个滑动时刻对应的窗口序列的表面肌电信号平均幅值，其中，所述每个滑 动时刻之间相差一个滑动间隔，所述窗口序列的表面肌电信号平均幅值为所述窗口序列内 表面肌电信号的幅值的绝对值的平均值，所述滑动时刻对应的窗口序列包括所述滑动时刻 对应的窗口以及所述滑动时刻之前的N-1个滑动时刻对应的N-1个窗口共N个连续的窗 口，N为大于等于2的正整数； 当所述每个滑动时刻中的滑动时刻T对应的窗口序列的表面肌电信号平均幅值不小 于预设幅值时，将所述滑动时刻T对应的窗口序列的起始时间作为所述有效表面肌电信号 的起始时间，将所述有效表面肌电信号的起始时间加上预设时间得到所述有效表面肌电信 号的截止时间，截取所述有效表面肌电信号的开始时间和截止时间之间的所述多个通道的 表面肌电信号作为所述有效表面肌电信号。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设幅值为所述多个通道的表面肌 电信号叠加后的表面肌电信号的幅值的绝对值的平均值。8. 根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述有效表面肌电信 号的频率，包括： 分别计算所述有效表面肌电信号与多个正余弦矩阵的相关系数，其中，所述正余弦矩 阵由基频和倍频的正弦函数与余弦函数组成，每个正余弦矩阵的基频不同； 判断所述有效表面肌电信号与所述多个正余弦矩阵的相关系数中的最大相关系数是 否大于预设的相关系数； 若所述最大相关系数大于所述预设的相关系数，则将所述最大相关系数对应的正余弦 矩阵的基频作为所述有效表面肌电信号的频率。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述提取所述有效表面肌电信号的幅值 特征，包括： 对所述有效表面肌电信号的每个通道的表面肌电信号分别进行滑动窗口处理； 计算所述有效表面肌电信号的每个通道的表面肌电信号的每个滑动窗口的平均幅值， 其中，所述每个滑动窗口的平均幅值为所述每个滑动窗口内表面肌电信号的幅值的绝对值 的平均值，将所述有效表面肌电信号的每个滑动窗口的平均幅值作为所述有效表面肌电信 号的幅值特征。10. 根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述有效表面肌电 信号的幅值特征和所述有效表面肌电信号的频率确定所述多个通道的表面肌电信号对应 的肢体动作，包括： 根据所述有效表面肌电信号的频率确定所述多个通道的表面肌电信号对应的多个备 选肢体动作； 将所述有效表面肌电信号的幅值特征与预先训练得到所述多个备选肢体动作的幅值 特征进行匹配，得到与所述有效表面肌电信号的幅值特征匹配的肢体动作，将与所述有效 表面肌电信号的幅值特征匹配的肢体动作作为所述多个通道的表面肌电信号对应的肢体 动作。11. 一种基于表面肌电信号的动作识别设备，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取多个通道的表面肌电信号； 第一确定模块，用于根据所述多个通道的表面肌电信号确定有效表面肌电信号； 第二确定模块，用于确定所述有效表面肌电信号的频率； 识别模块，用于根据所述有效表面肌电信号的频率确定所述多个通道的表面肌电信号 对应的肢体动作。12. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第一确定模块具体用于： 将所述多个通道的表面肌电信号叠加在一起，对叠加后的表面肌电信号除以通道数量 得到单通道的表面肌电信号； 从所述单通道的表面肌电信号的起始时间开始，在每个滑动时刻对所述单通道的表面 肌电信号进行滑动得到所述每个滑动时刻对应的窗口，确定所述每个滑动时刻对应的窗口 序列，计算所述每个滑动时刻对应的窗口序列的表面肌电信号平均幅值，其中，所述每个滑 动时刻之间相差一个滑动间隔，所述窗口序列的表面肌电信号平均幅值为所述窗口序列内 表面肌电信号的幅值的绝对值的平均值，所述滑动时刻对应的窗口序列包括所述滑动时刻 对应的窗口以及所述滑动时刻之前的N-1个滑动时刻对应的N-1个窗口共N个连续的窗 口，N为大于等于2的正整数； 若所述每个滑动时刻中的滑动时刻T对应的窗口序列的表面肌电信号平均幅值不小 于预设幅值，将所述滑动时刻T对应的窗口序列的起始时间作为所述有效表面肌电信号的 起始时间，将所述有效表面肌电信号的起始时间加上预设时间得到所述有效表面肌电信号 的截止时间，截取所述有效表面肌电信号的开始时间和截止时间之间的所述多个通道的表 面肌电信号作为所述有效表面肌电信号。13. 根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述预设幅值为所述多个通道的表面 肌电信号叠加后的表面肌电信号的幅值的绝对值的平均值。14. 根据权利要求11-13中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二确定模块具体用 于： 分别计算所述有效表面肌电信号与多个正余弦矩阵的相关系数，其中，所述正余弦矩 阵由基频和倍频的正弦函数与余弦函数组成，每个正余弦矩阵的基频不同； 判断所述有效表面肌电信号与所述多个正余弦矩阵的相关系数中的最大相关系数是 否大于预设的相关系数； 若所述最大相关系数大于所述预设的相关系数，则将所述最大相关系数对应的正余弦 矩阵的基频作为所述有效表面肌电信号的频率。15. -种基于表面肌电信号的动作识别设备，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取多个通道的表面肌电信号； 第一确定模块，用于根据所述多个通道的表面肌电信号确定有效表面肌电信号； 第二确定模块，用于确定所述有效表面肌电信号的频率； 提取模块，用于提取所述有效表面肌电信号的幅值特征； 识别模块，用于根据所述有效表面肌电信号的幅值特征和所述有效表面肌电信号的频 率确定所述多个通道的表面肌电信号对应的肢体动作。16. 根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述第一确定模块具体用于： 将所述多个通道的表面肌电信号叠加在一起，对叠加后的表面肌电信号除以通道数量 得到单通道的表面肌电信号； 从所述单通道的表面肌电信号的起始时间开始，在每个滑动时刻对所述单通道的表面 肌电信号进行滑动得到所述每个滑动时刻对应的窗口，确定所述每个滑动时刻对应的窗口 序列，计算所述每个滑动时刻对应的窗口序列的表面肌电信号平均幅值，其中，所述每个滑 动时刻之间相差一个滑动间隔，所述窗口序列的表面肌电信号平均幅值为所述窗口序列内 表面肌电信号的幅值的绝对值的平均值，所述滑动时刻对应的窗口序列包括所述滑动时刻 对应的窗口以及所述滑动时刻之前的N-1个滑动时刻对应的N-1个窗口共N个连续的窗 口，N为大于等于2的正整数； 当所述每个滑动时刻中的滑动时刻T对应的窗口序列的表面肌电信号平均幅值不小 于预设幅值时，将所述滑动时刻T对应的窗口序列的起始时间作为所述有效表面肌电信号 的起始时间，将所述有效表面肌电信号的起始时间加上预设时间得到所述有效表面肌电信 号的截止时间，截取所述有效表面肌电信号的开始时间和截止时间之间的所述多个通道的 表面肌电信号作为所述有效表面肌电信号。17. 根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述预设幅值为所述多个通道的表面 肌电信号叠加后的表面肌电信号的幅值的绝对值的平均值。18. 根据权利要求15-17中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二确定模块具体用 于： 分别计算所述有效表面肌电信号与多个正余弦矩阵的相关系数，其中，所述正余弦矩 阵由基频和倍频的正弦函数与余弦函数组成，每个正余弦矩阵的基频不同； 判断所述有效表面肌电信号与所述多个正余弦矩阵的相关系数中的最大相关系数是 否大于预设的相关系数； 若所述最大相关系数大于所述预设的相关系数，则将所述最大相关系数对应的正余弦 矩阵的基频作为所述有效表面肌电信号的频率。19. 根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述提取模块具体用于： 对所述有效表面肌电信号的每个通道的表面肌电信号分别进行滑动窗口处理； 计算所述有效表面肌电信号的每个通道的表面肌电信号的每个滑动窗口的平均幅值， 其中，所述每个滑动窗口的平均幅值为所述每个滑动窗口内表面肌电信号的幅值的绝对值 的平均值，将所述有效表面肌电信号的每个滑动窗口的平均幅值作为所述有效表面肌电信 号的幅值特征。20. 根据权利要求15-17中任一项所述的设备，其特征在于，所述识别模块具体用于： 根据所述有效表面肌电信号的频率确定所述多个通道的表面肌电信号对应的多个备 选肢体动作； 将所述有效表面肌电信号的幅值特征与预先训练得到所述多个备选肢体动作的幅值 特征进行匹配，得到与所述有效表面肌电信号的幅值特征匹配的肢体动作，将与所述有效 表面肌电信号的幅值特征匹配的肢体动作作为所述多个通道的表面肌电信号对应的肢体 动作。21. -种基于表面肌电信号的动作识别设备，其特征在于，包括： 处理器、存储器和系统总线，所述处理器和所述存储器之间通过所述系统总线连接并 完成相互间的通信； 所述存储器，用于存储计算机执行指令； 所述处理器，用于运行所述计算机执行指令，使所述动作识别设备执行如权利要求1 至4任一所述的方法。22. -种基于表面肌电信号的动作识别设备，其特征在于，包括： 处理器、存储器和系统总线，所述处理器和所述存储器之间通过所述系统总线连接并 完成相互间的通信； 所述存储器，用于存储计算机执行指令； 所述处理器，用于运行所述计算机执行指令，使所述动作识别设备执行如权利要求5 至10任一所述的方法。
【专利摘要】本发明实施例提供一种基于表面肌电信号的动作识别方法和设备，所述方法通过获取多个通道的表面肌电信号，根据多个通道的表面肌电信号确定有效表面肌电信号；然后，确定有效表面肌电信号的频率，根据有效表面肌电信号的频率确定多个通道的表面肌电信号对应的肢体动作。由于表面肌电信号的频率与信号强度等特征无关，因此，本实施例的方法能显著提高基于表面肌电信号的动作识别的准确率。而且，以频率作为识别特征，用户不需要进行大幅度的动作，给用户带来更好的体验。另外，本发明实施例的方法，还可以将表面肌电信号的频率和幅值特征结合起来识别对应的肢体动作，不仅可以提高表面肌电信号识别准确率，而且能够增加肢体动作的识别种类。
【IPC分类】A61B5/0488
【公开号】CN105326500
【申请号】CN201410396422
【发明人】丁强, 高小榕, 林科
【申请人】华为技术有限公司, 清华大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月13日
【公告号】WO2016023349A1