[發明專利]一種基于腦肌電的運動功能皮層肌肉耦合方法

在審

• 申請號: 202111579894.0
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114052751A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 應欣悅;王龍;席旭剛;吳祥祥;汪婷;葉飛;佘青山
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: A61B5/369
• 分類號: A61B5/369;A61B5/374;A61B5/389;A61B5/397;A61B5/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周雷雷

1.一種基于腦肌電的運動功能皮層肌肉耦合方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

步驟1：選取動作相關的運動皮層上的電極位置和相關肌肉位置；采集參與者進行動作時同步的多通道腦電信號與肌電信號；

步驟2：對采集的腦電信號和肌電信號進行預處理；

步驟3：通過計算beta2頻段皮層與肌肉之間的傳遞熵耦合值構建傳遞熵連接矩陣；

步驟4：對傳遞熵連接矩陣進行提取特征，具體步驟如下：

4.1將每個動作beta2頻段的傳遞熵連接矩陣的每個邊作為特征，得到多個特征；

4.2分別對每個手部動作樣本設置標簽，合并成數據集D；

4.3利用過濾式特征選擇算法Relief-F對數據集D進行特征選擇，將每個特征得到分值進行降序排序，選擇前n個得分大于0的特征；

4.4將選擇的特征映射到二維人體電極擺放位置中進行特征可視化，利用可視化特征分析不同動作之間皮層與肌肉之間的耦合差異。

2.根據權利要求1所述的一種基于腦肌電的運動功能皮層肌肉耦合方法，其特征在于：步驟2具體是：

2-1.對腦電信號和肌電信號分別進行50Hz的工頻干擾處理；

2-2.對腦電信號進行盲源分離，以消除肌電成份和眼電偽跡；

2-3.使用巴特沃斯帶通濾波器分別對腦電信號與肌電信號進行帶通濾波，提取beta2頻段的腦電信號和肌電信號；

2-4.對腦電信號與肌電信號分別進行降采樣處理，將采樣頻率降到250Hz。

3.根據權利要求2所述的一種基于腦肌電的運動功能皮層肌肉耦合方法，其特征在于：步驟3具體是：

對每個動作beta2頻段分別計算腦電信號序列y到肌電信號x的傳遞熵耦合值，以及肌電信號x到腦電信號序列y的傳遞熵耦合值，構建出25×25的傳遞熵連接矩陣。

4.根據權利要求2所述的一種基于腦肌電的運動功能皮層肌肉耦合方法，其特征在于：所述的數據集D采用SVM/LR訓練器與分類器對該數據集D進行訓練及分類。