人的手勢(shì)可以表達(dá)非常多的含義,通過計(jì)算機(jī)識(shí)別手勢(shì)中的控制信息后便可以執(zhí)行相應(yīng)命令,從而達(dá)到自然的人機(jī)交互目的。表面肌電信號(hào)(sEMG)是一種肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的生物電信號(hào),該信號(hào)中含有動(dòng)作發(fā)出者的主觀意圖等信息。與傳統(tǒng)的手勢(shì)識(shí)別相比,基于表面肌電信號(hào)的手勢(shì)識(shí)別具有便利性、非環(huán)境敏感等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)由于表面肌電信號(hào)自身的一些特點(diǎn),使得對(duì)其的采集、處理、傳輸?shù)却嬖谔魬?zhàn)。本文開展面向可穿戴應(yīng)用的表面肌電信號(hào)處理和手勢(shì)識(shí)別方法研究工作。首先,針對(duì)穿戴日常應(yīng)用中采集到的大量含噪信號(hào),基于最小二乘法、IIR數(shù)據(jù)濾波和六層小波等方法進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理,有效應(yīng)對(duì)原始信號(hào)中存在的基線漂移、工頻干擾和抖動(dòng)等問題,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信號(hào)包絡(luò)提取;其次,針對(duì)可穿戴手勢(shì)識(shí)別的實(shí)時(shí)性和低功耗需求,提出了一種基于離散值的手勢(shì)識(shí)別方法,實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確率的手勢(shì)識(shí)別;最后,鑒于市場(chǎng)上現(xiàn)有的肌電采集臂帶在數(shù)據(jù)開放性方便存在的不足,自行研制了一款實(shí)驗(yàn)用途的肌電采集臂帶用于上述方法的評(píng)估和測(cè)試。主要工作如下:(1)在信號(hào)預(yù)處理部分,本文采用最小二乘法對(duì)基線漂移進(jìn)行處理;采用截止頻率為20Hz的Chebyshev Type I型IIR高通濾波器對(duì)信號(hào)運(yùn)...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 肌電采集系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 存在的問題
    1.3 研究?jī)?nèi)容及全文安排
        1.3.1 本文研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 全文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)理論和方案設(shè)計(jì)
    2.1 肌電的產(chǎn)生機(jī)理和特征分析
        2.1.1 產(chǎn)生機(jī)理
        2.1.2 手勢(shì)的選擇
        2.1.3 信號(hào)特點(diǎn)與噪聲特點(diǎn)
        2.1.4 電極的選擇
        2.1.5 阻抗等效模型
    2.2 肌電信號(hào)的評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.2.1 原始肌電信號(hào)的指標(biāo)
        2.2.2 包絡(luò)線的時(shí)頻指標(biāo)
    2.3 特征選擇與特征預(yù)處理
        2.3.1 特征選擇
        2.3.2 特征預(yù)處理
    2.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        2.4.1 手勢(shì)識(shí)別方案設(shè)計(jì)
        2.4.2 臂帶系統(tǒng)平臺(tái)方案設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 肌電信號(hào)預(yù)處理方法研究
    3.1 總體框圖
    3.2 基線漂移處理方法
    3.3 運(yùn)動(dòng)偽跡抑制方法
    3.4 工頻干擾處理方法
    3.5 包絡(luò)線提取以及平滑消抖方法
        3.5.1 滑動(dòng)中值濾波平滑消抖
        3.5.2 數(shù)字濾波器平滑消抖
        3.5.3 小波變換平滑消抖
        3.5.4 三種消抖方法對(duì)比分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于離散值的手勢(shì)識(shí)別方法研究
    4.1 總體框圖
    4.2 基于離散值的手勢(shì)識(shí)別算法原理推導(dǎo)及仿真
        4.2.1 單通道離散識(shí)別算法
        4.2.2 多通道離散識(shí)別算法
        4.2.3 算法仿真驗(yàn)證
    4.3 本章小結(jié)
第五章 肌電臂帶實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)和應(yīng)用
    5.1 肌電臂帶實(shí)驗(yàn)裝置的搭建
        5.1.1 臂帶系統(tǒng)硬件的組成
        5.1.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        5.1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        5.1.4 對(duì)比算法的實(shí)現(xiàn)
    5.2 肌電信號(hào)采集與實(shí)驗(yàn)分析
        5.2.1 數(shù)據(jù)采集
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：4022567