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肌音信号模式识别在嵌入式实时手语翻译系统中的应用 被引量：6
1
作者 王新平 夏春明 章含阳 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2021年第2期304-313,共10页
基于肌音信号(Mechanomyogram,MMG)的模式识别是指采集MMG信号,应用机器学习算法进行动作识别的过程。为了实现手语实时分类,本文采用基于STM32芯片的轻量级嵌入式设备,控制双轴加速度传感器采集了前臂3块肌肉的6通道MMG,应用反向传播... 基于肌音信号(Mechanomyogram,MMG)的模式识别是指采集MMG信号,应用机器学习算法进行动作识别的过程。为了实现手语实时分类,本文采用基于STM32芯片的轻量级嵌入式设备,控制双轴加速度传感器采集了前臂3块肌肉的6通道MMG,应用反向传播神经网络(Back propagation neural network,BPNN)算法建立分类模型,并将模型参数导入嵌入式系统中,实现算法的移植。实验结果表明该嵌入式系统可实现30种手语的实时识别,模型自测识别率达99.6%,实时识别中可达97.5%,每个动作分类所需时间少于0.52 ms,满足实时性要求,具有较高的实际应用价值。本文的研究结果可应用于人体康复工程,哑语翻译器,义肢控制等领域。 展开更多
关键词 肌音信号 模式识别 手语实时识别 反向传播神经网络 嵌入式系统
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肌音信号的采样率与截止频率对识别率影响研究 被引量：2
2
作者 姚佳旭 夏春明 +2 位作者 章含阳 章悦 王新平 《现代电子技术》 2022年第17期54-59,共6页
随着肌音信号(MMG)的发展和模式识别技术的进步,基于肌音信号的人机交互技术成为可能。在信号的采集中,希望使用较低的采样率降低采集成本和减少处理时间,并使用高通滤波器减少运动伪影,但两者对识别率结果的影响有待展开研究。通过采集... 随着肌音信号(MMG)的发展和模式识别技术的进步,基于肌音信号的人机交互技术成为可能。在信号的采集中,希望使用较低的采样率降低采集成本和减少处理时间,并使用高通滤波器减少运动伪影,但两者对识别率结果的影响有待展开研究。通过采集7名受试者手部8个动作的肌音信号,使用指数加权法分割信号段后,提取4个常见的时域特征,通过机器学习算法建立分类器。分别对原始信号重采样以改变采样率并对信号使用不同的截止频率,创新性地提出了研究肌音信号的采样率与高通截止频率对识别率影响的方法。与1000 Hz的采样率相比,500 Hz采样率的识别精度下降不到1%,300 Hz采样率的识别精度下降不到2%;与高通截止频率相比,2 Hz与5 Hz的截止频率可以保留更多的信息频段,得到更高的识别率。结果表明适当降低采样率和高通截止频率可以有效地平衡识别精度和成本。 展开更多
关键词 识别率 采样率 截止频率 肌音信号 手部动作 指数加权法 分类器 信号重采样
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经颅磁刺激下肌音与肌电特征对比及其系统辨识研究 被引量：1
3
作者 章含阳 钟燕彪 +2 位作者 章悦 夏春明 单春雷 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期59-67,共9页
目的验证经颅磁刺激下靶向肌肉之肌音信号用于检测运动诱发电位的可行性,并对其进行系统辨识。方法 5名健康受试者参加测试实验,同步记录经颅磁刺激下受试者右侧拇短展肌的肌音与肌电信号,提取持续时间、幅值、峰峰值、区域、厚度以及... 目的验证经颅磁刺激下靶向肌肉之肌音信号用于检测运动诱发电位的可行性,并对其进行系统辨识。方法 5名健康受试者参加测试实验,同步记录经颅磁刺激下受试者右侧拇短展肌的肌音与肌电信号,提取持续时间、幅值、峰峰值、区域、厚度以及潜伏期6种特征做对比分析;用传递函数和状态空间法辨识经颅磁刺激-肌音信号系统。结果肌音和肌电信号皆显示相似特征变化,并且在幅值、峰峰值和潜伏期这3个特征的变化上,肌音信号较肌电信号呈现线性变化,辨识经颅磁刺激-肌音信号系统存在4阶模型,且使用传递函数法和状态空间法辨识率均可达80%。结论经颅磁刺激下靶向肌肉的肌音信号可客观反映运动诱发电位特征、体现肌肉收缩情况,能用于医学检查运动神经信息从皮质到肌肉的传递、传导通路的整体同步性和完整性。 展开更多
关键词 经颅磁刺激 肌音 肌电 特征对比 系统辨识
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康复工程领域中肌音信号的研究进展
4
作者 章悦 夏春明 +3 位作者 曹港生 吴清 章含阳 赵彤彤 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1739-1743,共5页
生物医学信号处理与分析技术是现代医学诊断和治疗中的重要技术之一,目前已得到广泛应用并不断取得进步。肌音信号(mechanomyography,MMG)作为一种生物医学信号,记录并量化了活动的骨骼肌纤维的低频侧向振动,以其自身的特点逐步受到国... 生物医学信号处理与分析技术是现代医学诊断和治疗中的重要技术之一,目前已得到广泛应用并不断取得进步。肌音信号(mechanomyography,MMG)作为一种生物医学信号,记录并量化了活动的骨骼肌纤维的低频侧向振动,以其自身的特点逐步受到国内外一些研究机构的关注,并用于康复工程(rehabilitation engineering)领域。康复工程是用工程的方法和技术为具有功能缺陷或残疾的患者恢复、重建或代偿某些功能,实现最大限度的生活自理、劳动和工作等能力。 展开更多
关键词 康复工程 生物医学信号处理 骨骼肌纤维 肌音信号 侧向振动 最大限度 功能缺陷
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