1.一种人体腰背部表面肌电信号的检测系统,其特征在于,包括:依次连接的采集单元和信号处理终端;
采集单元,用于采集受试者人体腰背部表面的肌电信号,并将肌电信号发送至信号处理终端;
信号处理终端,包括数字滤波模块、信号整流模块、活动段检测模块、特征提取模块、肌肉疲劳度分析模块,用于对表面肌电信号进行处理,形成可视化图表参数;
数字滤波模块,用于对数字的肌电信号进行滤波;
信号整流模块,用于对滤波后的肌电信号在静息基线以下的部分全部“翻折”到基线上面;
活动段检测模块,用于采用移动平均法判断肌肉产生动作的起始时刻和终止时刻,确定为肌电信号的动作有效时段;
特征提取模块,用于根据动作有效时段对对应的肌电信号进行时域特征提取;时域特征包括积分肌电值和均方根值;
肌肉疲劳度分析模块,用于基于时域特征值生成对应的直观表格及图形,判断当前运动状态肌肉的疲劳度,展示获取肌肉状态,实现采集信号数据可视化。
2.根据权利要求1所述的人体腰背部表面肌电信号的检测系统,其特征在于,积分肌电值iemg和均方根值rms的表达式如下:
其中i为对应采样间隔δt时离散肌电信号所测幅值,n为受试者人体腰背部表面的采集点个数。
3.根据权利要求1所述的人体腰背部表面肌电信号的检测系统,其特征在于,采集单元包括:依次连接的采集电极、放大电路、滤波电路、模数转换器和usb电路;
放大电路包括主放大器和二级放大器;
滤波电路,包括高通滤波器、低通滤波器和陷波电路,用于去除肌电信号有效频段外的噪声干扰,和去除50hz的工频干扰;
模数转换器,用于将模拟的肌电信号转换为数字的肌电信号;
usb电路,用于数字的肌电信号发送至信号处理终端。
当对人体腰背部表面肌电信号进行检测时,采集电极放置在人体腰背部,usb电路的另一端和信号处理单元连接。
4.根据权利要求3所述的人体腰背部表面肌电信号的检测系统,其特征在于,采集电极为织物电极,附着在柔性绑带上,柔性绑带的两端设置魔术贴;
采集电极包括三个电极片,其中两个电极片水平平行,构成差分放大,第三个电极片垂直放置,作为参考电极片。
5.根据权利要求3所述的人体腰背部表面肌电信号的检测系统,其特征在于,采集电极的数量是4个,柔性绑带的数量为2,两个采集电极采集在一条柔性绑带上,2条柔性绑带之间通过弹性带连接。
6.根据权利要求1所述的人体腰背部表面肌电信号的检测系统,其特征在于,受试者人体腰背部表面为信号源肌肉,以l3竖脊肌和t12竖脊肌作为信号源肌肉。
7.一种基于根据权利要求1-6任一项所述的人体腰背部表面肌电信号的检测系统的方法,其特征在于,包括:
s1,采集受试者人体腰背部表面的肌电信号;
s2,对肌电信号进行滤波,并对滤波后的肌电信号在静息基线以下的部分全部“翻折”到基线上面;
s3,采用移动平均法判断肌肉产生动作的起始时刻和终止时刻,确定为肌电信号的动作有效时段;
s4,采用移动平均法判断肌肉产生动作的起始时刻和终止时刻,确定为肌电信号的动作有效时段;
s5,基于时域特征值生成对应的直观表格及图形,判断当前运动状态肌肉的疲劳度,展示获取肌肉状态,实现采集信号数据可视化。
8.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤s1和s2之间包括:
对肌电信号进行降噪和放大;
对放大后的肌电信号去有效频段外的噪声干扰,和去除50hz的工频干扰;
将模拟的肌电信号转换为数字的肌电信号。