[發(fā)明專利]一種頸部功能鍛煉識(shí)別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011433416.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN112569565A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘赟;薛博文;朱懷宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)德清先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)研究院
• 主分類號(hào): A63B71/06
• 分類號(hào): A63B71/06;A63B23/025;A61B5/389;A61B5/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種頸部功能鍛煉識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟S1.采集測(cè)試者的左右胸鎖乳突肌和左右上斜方肌表面肌電信號(hào)；

步驟S2.對(duì)采集的表面肌電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

步驟S3.對(duì)上述預(yù)處理后的表面肌電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分離，獲得分離后的信號(hào)；

步驟S4.對(duì)分離后的表面肌電信號(hào)進(jìn)行特征提取；

步驟S5.根據(jù)提取后特征進(jìn)行頸部功能鍛煉識(shí)別。

2.如權(quán)利要求1所述的一種頸部功能鍛煉識(shí)別方法，其特征在于，所述的步驟S1中，將表面肌電電極粘貼于測(cè)試者頸部左右胸鎖乳突肌和左右上斜方肌，在測(cè)試者進(jìn)行頸部功能鍛煉及相關(guān)動(dòng)作過(guò)程中采集表面肌電信號(hào)，將采集到的模擬肌電信號(hào)進(jìn)行濾波、放大，然后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字肌電信號(hào)傳輸至主控模塊，主控模塊將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字肌電信號(hào)打包發(fā)送到PC端。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種頸部功能鍛煉識(shí)別方法，其特征在于，所述的步驟S2中，所述的預(yù)處理包括：帶通濾波、陷波濾波和小波去噪；所述的步驟S3中，對(duì)上述經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的肌電信號(hào)進(jìn)行分離，采用信號(hào)分離算法對(duì)四路表面肌電信號(hào)進(jìn)行分離，消除信號(hào)間相互混疊的成分。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種頸部功能鍛煉識(shí)別方法，其特征在于，所述的步驟S4中，提取上述經(jīng)過(guò)分離后的肌電信號(hào)的小波系數(shù)特征。

5.如權(quán)利要求1或2所述的一種頸部功能鍛煉識(shí)別方法，其特征在于，所述的步驟S5中，對(duì)提取的特征進(jìn)行模式分類，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)頸部動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別。

6.一種如權(quán)利要求1所述的頸部功能鍛煉識(shí)別方法實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括依次連接的表面肌電信號(hào)采集模塊、預(yù)處理模塊、信號(hào)分離模塊、特征提取模塊和頸部功能鍛煉識(shí)別模塊，所述表面肌電信號(hào)采集模塊用于采集測(cè)試者頸部相關(guān)肌肉表面肌電信號(hào)；所述預(yù)處理模塊用于對(duì)采集的表面肌電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；所述信號(hào)分離模塊用于對(duì)上述預(yù)處理后的四路表面肌電信號(hào)進(jìn)行分離；所述特征提取模塊用于對(duì)分離后的表面肌電信號(hào)進(jìn)行特征提??；所述頸部功能鍛煉識(shí)別模塊用于根據(jù)提取后特征進(jìn)行頸部功能鍛煉識(shí)別。

7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的表面肌電信號(hào)采集模塊中，將表面肌電電極粘貼于測(cè)試者頸部左右胸鎖乳突肌和左右上斜方肌，在測(cè)試者進(jìn)行頸部功能鍛煉及相關(guān)動(dòng)作過(guò)程中采集表面肌電信號(hào)，將采集到的模擬肌電信號(hào)進(jìn)行濾波、放大，然后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字肌電信號(hào)傳輸至主控模塊；主控模塊將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字肌電信號(hào)打包發(fā)送到PC端。

8.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的預(yù)處理模塊中，預(yù)處理包括帶通濾波、陷波濾波和小波去噪；所述的信號(hào)分離模塊中，對(duì)上述經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的肌電信號(hào)進(jìn)行分離，采用信號(hào)分離算法對(duì)四路表面肌電信號(hào)進(jìn)行分離，消除信號(hào)間相互混疊的成分。

9.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的特征提取模塊中，提取上述經(jīng)過(guò)分離后的肌電信號(hào)的小波系數(shù)特征。

10.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的頸部功能鍛煉識(shí)別模塊中，對(duì)提取的特征進(jìn)行模式分類，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)頸部功能鍛煉進(jìn)行識(shí)別。