[發明專利]一種肌電控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202010668288.5
• 申請日: 2020-07-13
• 公開（公告）號: CN111783719A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 張旭;吳樂;陳勛;張璇;陳香
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06F3/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 林哲生

1.一種肌電控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采集肌電信號；

對所述肌電信號進行預處理，得到與所述肌電信號相匹配的特征圖像；

將所述特征圖像輸入至預創建的分類器模型，得到所述分類器模型輸出的與所述肌電信號對應的手勢類別，其中，所述分類器模型是基于目標訓練樣本訓練得到的神經網絡模型，所述目標樣本為針對特征圖像進行濾波、插值和數據增強處理后得到的數據集；

基于所述手勢類別控制目標設備完成與所述手勢類別匹配的操作。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

通過采集到的肌電信號創建分類器模型，包括：

采集目標運動指令的肌電信號，并依據所述肌電信號進行預處理，得到與所述肌電信號對應的特征圖像，記為初始樣本；

對所述初始樣本進行圖像處理，得到目標特征圖像；

將所述初始樣本與所述目標特征圖像進行組合，得到目標樣本；

利用所述目標樣本對初始分類器進行訓練，得到分類器模型，所述初始分類器為預先構建基于空洞卷積神經網絡的模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述依據所述肌電信號進行預處理，得到與所述肌電信號對應的特征圖像，包括：

對所述肌電信號進行信號窗分割，得到信號窗；

對所述信號窗進行活動段分割，得到活動段的信號窗；

對所述活動端的信號窗進行特征提取，將提取后的特征轉換為矩陣，將得到的轉換矩陣確定為特征圖像。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述初始樣本進行圖像處理，得到目標特征圖像，包括：

對所述特征圖像進行濾波處理，得到濾波后的特征圖像；

將所述濾波后的特征圖像進行插值處理，得到處理后的特征圖像；

對處理后的特征圖像進行數據增強處理，得到目標特征圖像。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

利用目標測試數據對訓練得到的分類器進行測試，得到測試數據，所述測試數據為引入電極偏移干擾的肌電信號對應的特征圖像。

6.一種肌電控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

采集單元，用于采集肌電信號；

預處理單元，用于對所述肌電信號進行預處理，得到與所述肌電信號相匹配的特征圖像；

輸入單元，用于將所述特征圖像輸入至預創建的分類器模型，得到所述分類器模型輸出的與所述肌電信號對應的手勢類別，其中，所述分類器模型是基于目標訓練樣本訓練得到的神經網絡模型，所述目標樣本為針對特征圖像進行濾波、插值和數據增強處理后得到的數據集；

控制單元，用于基于所述手勢類別控制目標設備完成與所述手勢類別匹配的操作。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

創建單元，用于通過采集到的肌電信號創建分類器模型，所述創建單元包括：

采集子單元，用于采集目標運動指令的肌電信號，并依據所述肌電信號進行預處理，得到與所述肌電信號對應的特征圖像，記為初始樣本；

處理子單元，用于對所述初始樣本進行圖像處理，得到目標特征圖像；

組合子單元，用于將所述初始樣本與所述目標特征圖像進行組合，得到目標樣本；

訓練子單元，用于利用所述目標樣本對初始分類器進行訓練，得到分類器模型，所述初始分類器為預先構建基于空洞卷積神經網絡的模型。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述采集子單元包括：

第一分割子單元，用于對所述肌電信號進行信號窗分割，得到信號窗；

第二分割子單元，用于對所述信號窗進行活動段分割，得到活動段的信號窗；

特征提取子單元，用于對所述活動端的信號窗進行特征提取，將提取后的特征轉換為矩陣，將得到的轉換矩陣確定為特征圖像。