本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置。

背景技術(shù)：

o型腿是以兩下肢自然伸直或站立時(shí)，兩足內(nèi)踝相碰而兩膝不能靠攏為主要表現(xiàn)的畸形疾病。o型腿的人由于膝內(nèi)翻，身體重量過(guò)多集中于膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面上，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)軟骨面磨損，容易引發(fā)關(guān)節(jié)炎，甚至關(guān)節(jié)痛，影響到正常的行走。

目前o型腿的矯正方法包括手術(shù)矯正和非手術(shù)矯正兩種方式。手術(shù)式方法適用于較為嚴(yán)重的患者，見(jiàn)效快，但風(fēng)險(xiǎn)較大。非手術(shù)矯正方法包括矯正儀器、綁腿、鍛煉等，矯正的原理基本一致，即通過(guò)松弛膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)副韌帶，恢復(fù)膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而使脛骨外翻，達(dá)到矯正目標(biāo)。市面上的矯正儀器多采用動(dòng)態(tài)矯正方法，采用u型結(jié)構(gòu)，使用可避開(kāi)腓總神經(jīng)，相對(duì)安全，見(jiàn)效迅速，但是體積較大，不易攜帶，且操作條件受限制，固定不牢固，價(jià)格相對(duì)較貴。綁腿是最傳統(tǒng)也是使用最廣泛的矯正方法，使用材料多為無(wú)彈性的布帶、皮帶等，綁得過(guò)緊或位置不正確容易對(duì)腘窩處造成壓迫，可能會(huì)對(duì)淺表血管和神經(jīng)造成不同程度的傷害。外力矯正所需時(shí)間較長(zhǎng)，只能作為輔助方式，如果使用者平時(shí)不注意行走姿態(tài)，依然難以到達(dá)與其效果，因此，需要一種即可通過(guò)提供外部壓力來(lái)強(qiáng)制矯正患者腿部姿又可以提醒患者主動(dòng)保持自身腿部姿勢(shì)的裝置，從而提高o型腿的治療效果，縮短治療周期。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺?01080020421.0，申請(qǐng)日：2010年5月4日，該申請(qǐng)案公開(kāi)了一種體型矯正褲，該矯正褲的各部分由不同密度的布料織造而成，從而產(chǎn)生可使腿關(guān)節(jié)進(jìn)行外旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力，該矯正褲包括：大腿部旋轉(zhuǎn)帶，由下腹部往下向大腿部的外旋轉(zhuǎn)方向螺旋狀旋轉(zhuǎn)，一直延伸到膝蓋骨的上端；小腿部旋轉(zhuǎn)帶，由所述膝蓋骨的下端往下向小腿的外旋轉(zhuǎn)方向螺旋狀旋轉(zhuǎn)，一直延伸到小腿中央，其中，所述小腿部旋轉(zhuǎn)帶的織造密度相對(duì)高于所述矯正褲的其他部位的密度，所述大腿部旋轉(zhuǎn)帶的織造密度相對(duì)低于所述小腿部旋轉(zhuǎn)帶的密度，且相對(duì)高于所述矯正褲中除了所述小腿部旋轉(zhuǎn)帶以外的其他部位的密度。

上述方案是通過(guò)織物的拉緊力使肌肉旋轉(zhuǎn)，具有一定的效果，但仍然主要是通過(guò)外力進(jìn)行矯正，對(duì)患者難以傳遞有效的自主矯正信號(hào)，治療周期長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中o型腿矯正裝置靠外力矯正所需周期長(zhǎng)的不足，提供了一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，本發(fā)明把肌音檢測(cè)技術(shù)與穿戴式裝置相結(jié)合，既能利用外力進(jìn)行o型腿矯正，又能提醒使用者主動(dòng)保持正確姿態(tài)，使用效果較好，縮短了o型腿的治療周期。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，包括緊固腰帶、上綁帶和下綁帶，所述緊固腰帶通過(guò)連接絲帶與上綁帶連接，上綁帶通過(guò)綁帶連接帶與下綁帶連接；在上綁帶和下綁帶內(nèi)設(shè)置有矯正氣囊，下綁帶內(nèi)側(cè)面設(shè)置有肌音信號(hào)傳感器，在緊固腰帶內(nèi)設(shè)置有進(jìn)排氣電機(jī)和信號(hào)處理模塊，所述肌音信號(hào)傳感器與信號(hào)處理模塊電連接；肌音信號(hào)傳感器檢測(cè)到腿部處于o型腿姿態(tài)時(shí)，通過(guò)進(jìn)排氣電機(jī)向矯正氣囊內(nèi)充氣以增加矯正壓力。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述信號(hào)處理模塊包括前置調(diào)理電路板、采集卡和處理器；所述前置調(diào)理電路板用于對(duì)采集的肌音信號(hào)進(jìn)行去噪和放大，并將處理后的信號(hào)發(fā)送到配套的采集卡中；

所述采集卡用于將采集的模擬肌音信號(hào)轉(zhuǎn)化為處理器可識(shí)別的數(shù)字肌音信號(hào)，并將數(shù)字肌音信號(hào)發(fā)送到處理器；

所述處理器對(duì)肌音信號(hào)進(jìn)行特征提取，進(jìn)而進(jìn)行模式識(shí)別，判斷使用者是否處于o型腿姿態(tài)，當(dāng)判斷為o型腿姿態(tài)時(shí)，處理器向信號(hào)執(zhí)行模塊發(fā)送執(zhí)行信息，信號(hào)執(zhí)行模塊動(dòng)作。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述矯正氣囊包括位于上綁帶中的上矯正氣囊和位于下綁帶中的下矯正氣囊，該矯正氣囊通過(guò)氣管與進(jìn)排氣電機(jī)相連通。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述肌音信號(hào)傳感器位于下綁帶內(nèi)側(cè)面的下部，對(duì)應(yīng)于小腿比目魚(yú)肌位置處。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，每個(gè)下綁帶中的肌音信號(hào)傳感器有兩個(gè)。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述連接絲帶通過(guò)滑扣與緊固腰帶連接，滑扣能夠相對(duì)緊固腰帶滑動(dòng)。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述上綁帶和下綁帶均由定長(zhǎng)帶和伸縮帶組成，伸縮帶為彈性布帶。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的伸縮帶為條狀，在相鄰的兩個(gè)定長(zhǎng)帶上、下端分別設(shè)置一條伸縮帶。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述下綁帶主要由定長(zhǎng)帶和伸縮帶組成，下矯正氣囊和肌音信號(hào)傳感器均設(shè)置在定長(zhǎng)帶內(nèi)側(cè)面。

作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述肌音信號(hào)傳感器為壓電加速度傳感器。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，緊固腰帶、上綁帶和下綁帶依次串聯(lián)形成穿戴裝置，在上、下綁帶中設(shè)置矯正氣囊，通過(guò)氣囊產(chǎn)生矯正壓力；在下綁帶中設(shè)置有肌音信號(hào)傳感器，當(dāng)檢測(cè)到處于o型腿姿態(tài)時(shí)，通過(guò)進(jìn)排氣電機(jī)向矯正氣囊內(nèi)充氣以增加矯正壓力，提醒使用者主動(dòng)保持正確姿態(tài)，利用外部矯正壓力和使用者的主動(dòng)矯正意識(shí)相結(jié)合，效果更好，大大縮短了o型腿的治療周期；

(2)本發(fā)明的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，在上、下綁帶中均設(shè)置矯正氣囊，通過(guò)氣囊產(chǎn)生矯正壓力，即在膝蓋的上、下側(cè)均產(chǎn)生矯正力，利用連接絲帶將上綁帶與緊固腰帶連接，能夠有效避免綁帶滑落，使各部分的位置不會(huì)產(chǎn)生較大的變化，保證信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性；

(3)本發(fā)明的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，定長(zhǎng)帶通過(guò)伸縮帶相連接，伸縮帶具有一定的收縮性，便于穿戴，并且能夠使下綁帶收緊綁定在腿部，不會(huì)因腿部肌肉的舒展而脹裂，適合在日常生活中使用；

(4)本發(fā)明的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，穿戴方便，克服了以往物理糾o型腿的方法給使用者帶來(lái)的一些不適，便于使用者養(yǎng)成自我矯正o型腿姿態(tài)的習(xí)慣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明o型腿矯正裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明矯正氣囊的分布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明綁帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明信號(hào)處理模塊的工作流程示意圖；

圖5為本發(fā)明o型腿檢測(cè)方法流程示意圖；

圖6為小波變換和vpmcd算法對(duì)o型腿狀態(tài)識(shí)別準(zhǔn)確性檢測(cè)圖。

示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1、緊固腰帶；2、滑扣；3、電源按鈕；4、電源；5、上綁帶；6、下綁帶；7、定長(zhǎng)帶；8、伸縮帶；9、進(jìn)排氣電機(jī)；10、信號(hào)處理模塊；11、連接絲帶；12、綁帶連接帶；13、肌音信號(hào)傳感器；14、上矯正氣囊；15、下矯正氣囊。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1，本實(shí)施例的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，包括緊固腰帶1、上綁帶5和下綁帶6，三者均為環(huán)形，緊固腰帶1通過(guò)連接絲帶11與上綁帶5連接，上綁帶5通過(guò)綁帶連接帶12與下綁帶6連接。穿戴時(shí)，緊固腰帶1位于腰部，上綁帶5和下綁帶6分別位于膝蓋的上、下兩側(cè)，連接絲帶11和綁帶連接帶12均為彈性帶，具有一定的伸縮空間。進(jìn)一步地，可以在連接絲帶11上設(shè)置環(huán)扣，通過(guò)環(huán)扣能夠調(diào)節(jié)連接絲帶11的長(zhǎng)度。緊固腰帶1可以為整體式彈性帶或者是通過(guò)其他連接方式能夠相互連接的卡扣式連接帶，沒(méi)有具體限制。

如圖2所示，在上綁帶5和下綁帶6內(nèi)設(shè)置有矯正氣囊，下綁帶6內(nèi)側(cè)面設(shè)置有肌音信號(hào)傳感器13，且該肌音信號(hào)傳感器13位于下綁帶6內(nèi)側(cè)面的下部，對(duì)應(yīng)于小腿比目魚(yú)肌位置處，用于檢測(cè)小腿比目魚(yú)肌的信號(hào)變化。肌音信號(hào)傳感器13可以采用壓電加速度傳感器。

在緊固腰帶1內(nèi)設(shè)置有進(jìn)排氣電機(jī)9和信號(hào)處理模塊10，進(jìn)排氣電機(jī)9和信號(hào)處理模塊10電連接，肌音信號(hào)傳感器13與信號(hào)處理模塊10電連接；肌音信號(hào)傳感器13把檢測(cè)到的信號(hào)傳遞到信號(hào)處理模塊10，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊10的識(shí)別處理，如果判定腿部處于o型腿姿態(tài)時(shí)，向進(jìn)排氣電機(jī)9發(fā)出執(zhí)行信號(hào)，通過(guò)進(jìn)排氣電機(jī)9向矯正氣囊內(nèi)充氣以增加矯正壓力。此外，緊固腰帶1上還設(shè)有電源按鈕3和電源4，電源按鈕3位于緊固腰帶1的前側(cè)，便于啟動(dòng)系統(tǒng)工作。

矯正氣囊包括上綁帶5中的上矯正氣囊14和位于下綁帶6中的下矯正氣囊15，該矯正氣囊通過(guò)氣管與進(jìn)排氣電機(jī)9相連通，氣管可隱藏設(shè)置在連接絲帶11中。

在正常使用狀態(tài)下，矯正氣囊內(nèi)已經(jīng)具有一定的壓力，作為外力矯正；當(dāng)檢測(cè)到相關(guān)信號(hào)后，壓力增加，產(chǎn)生一定的壓迫感，提醒使用者注意自身腿部姿態(tài)，使其產(chǎn)生主動(dòng)矯正意識(shí)。

小腿比目魚(yú)肌在腓骨、脛骨后，橫插在腓腸肌之下，對(duì)小腿姿態(tài)所起的形體作用較大，能夠較好的反應(yīng)小腿姿態(tài)變化。因此，利用比目魚(yú)肌的肌音信號(hào)變化進(jìn)行o型腿姿態(tài)的檢測(cè)較為準(zhǔn)確。

結(jié)合圖4，本實(shí)施例中的信號(hào)處理模塊10包括前置調(diào)理電路板、采集卡和處理器；所述前置調(diào)理電路板用于對(duì)采集的肌音信號(hào)進(jìn)行去噪和放大，并將處理后的信號(hào)發(fā)送到配套的采集卡中。

采集卡用于將采集的模擬肌音信號(hào)轉(zhuǎn)化為處理器可識(shí)別的數(shù)字肌音信號(hào)，并將數(shù)字肌音信號(hào)發(fā)送到處理器。

處理器對(duì)肌音信號(hào)進(jìn)行特征提取，進(jìn)而進(jìn)行模式識(shí)別，判斷使用者是否處于o型腿姿態(tài)，當(dāng)判斷為o型腿姿態(tài)時(shí)，處理器向進(jìn)排氣電機(jī)9發(fā)送執(zhí)行信息，進(jìn)排氣電機(jī)9向矯正氣囊內(nèi)充氣?？梢栽谶M(jìn)排氣電機(jī)9與氣囊之間設(shè)置電磁閥，電磁閥與處理器電連接，用于輔助控制氣囊壓力。

處理器可以優(yōu)選采用小波變換和vpmcd算法對(duì)o型腿姿態(tài)進(jìn)行識(shí)別，可采用labview和matlab設(shè)計(jì)肌音信號(hào)的采集、特征提取、模式識(shí)別以及振動(dòng)電機(jī)控制/聲音提醒等程序。上述labview和matlab程序均為肌音檢測(cè)領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，不在贅述。

本實(shí)施例在上、下綁帶中均設(shè)置矯正氣囊，通過(guò)氣囊產(chǎn)生矯正壓力，即在膝蓋的上、下側(cè)均產(chǎn)生矯正力，利用連接絲帶將上綁帶與緊固腰帶連接，能夠有效避免綁帶滑落，使各部分的位置不會(huì)產(chǎn)生較大的變化，保證信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

與肌電信號(hào)相比，肌音信號(hào)在肌肉收縮疲勞時(shí)仍有更高的準(zhǔn)確率。由于肌音信號(hào)的傳播特性，傳感器不需要固定在某些特定的位置上，甚至可以不直接接觸皮膚，而且肌音信號(hào)還可以在運(yùn)動(dòng)肌肉的末梢采集到。肌音信號(hào)受體表阻抗的影響小，受外電場(chǎng)的干擾小，具有更高的檢測(cè)準(zhǔn)確度。本方案將o型腿矯正裝置與肌音信號(hào)的利用相結(jié)合，用于提高雞胸信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，其不同之處在于：連接絲帶11通過(guò)滑扣2與緊固腰帶1連接，滑扣2能夠相對(duì)緊固腰帶1滑動(dòng)，可在一定范圍內(nèi)對(duì)滑扣2位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本實(shí)施例中的上綁帶5和下綁帶6均由定長(zhǎng)帶7和伸縮帶8組成，下矯正氣囊15和肌音信號(hào)傳感器13均設(shè)置在定長(zhǎng)帶7內(nèi)側(cè)面，伸縮帶8為彈性布帶。由于具有彈性布帶，使綁帶具有一定的伸縮性，適于穿戴，檢測(cè)電極與腿部貼合的更緊密，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

每個(gè)下綁帶6中的肌音信號(hào)傳感器13有兩個(gè)，通過(guò)兩個(gè)肌音信號(hào)傳感器13能夠更加全面的覆蓋肌肉的不同區(qū)域，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，其不同之處在于：下綁帶6主要由定長(zhǎng)帶7和伸縮帶8組成，下矯正氣囊15和肌音信號(hào)傳感器13均設(shè)置在定長(zhǎng)帶7內(nèi)側(cè)面。本實(shí)施例中的伸縮帶8為條狀，在相鄰的兩個(gè)定長(zhǎng)帶7上、下端分別設(shè)置一條伸縮帶8。

實(shí)施例4

結(jié)合圖3，本實(shí)施例的一種利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3相同，其不同之處在于：伸縮帶8為波紋形氣囊?guī)?，?dāng)氣囊?guī)艢鈺r(shí)，使下綁帶收緊。

眾所周知，生活中有較多的設(shè)備用到氣囊?guī)нM(jìn)行肢體綁縛，使檢測(cè)傳感器與人體貼合，如血壓計(jì)，通過(guò)向內(nèi)充注空氣使其綁縛在胳膊上而不會(huì)掉落，本方案也可以采用充氣方式使腿帶綁縛在大腿上，但是充氣式綁縛對(duì)人體束縛感較大，一旦使用者下蹲，肌肉張緊，很容易把腿帶撐開(kāi)，導(dǎo)致裝置損壞，根本無(wú)法使用。而排氣式氣囊結(jié)構(gòu)，具有一定的拉伸性，并能使傳感器貼在人體皮膚表面，檢測(cè)準(zhǔn)確。

進(jìn)一步地，波紋形氣囊?guī)У牟ǚ搴筒ü染鶠関形，可以控制v形的夾角在25～70°之間，本實(shí)施例優(yōu)選為35°。若角度過(guò)小，需要較長(zhǎng)的波紋帶才能實(shí)現(xiàn)收緊，較長(zhǎng)的波紋帶容易導(dǎo)致腿帶松脫；若角度過(guò)大，在排氣時(shí)，容易出現(xiàn)兩側(cè)波紋帶相對(duì)吸合形成平板，而不是折疊為層狀，反而會(huì)導(dǎo)致腿帶舒展而無(wú)法使用，在該角度范圍具有更好的收緊效果。

氣囊?guī)ㄟ^(guò)氣管與伺服進(jìn)排氣控制器、進(jìn)排氣控制電機(jī)連接。該伺服進(jìn)排氣控制器可以為電磁閥，電磁閥打開(kāi)后，可以通過(guò)專用進(jìn)排氣控制電機(jī)向氣囊?guī)?nèi)充氣或向外排氣，當(dāng)排氣完成后，電磁閥關(guān)閉，氣囊?guī)П３质站o狀態(tài)。當(dāng)需要取下腿帶時(shí)，打開(kāi)電磁閥向進(jìn)排氣管通氣即可，外部氣壓較大，會(huì)自動(dòng)向氣囊?guī)?nèi)注氣。

實(shí)施例5

本發(fā)明還提供了一種o型腿矯正方法，即采用利用肌音信號(hào)檢測(cè)的o型腿矯正裝置進(jìn)行矯正，具體使用時(shí)，如圖5所示，其過(guò)程如下：

1)使用者的兩腿分別穿戴上上綁帶5和下綁帶6，緊固腰帶1系于腰間，并調(diào)整好位置，按下開(kāi)關(guān)按鈕后，啟動(dòng)電源模塊，電路閉合，系統(tǒng)開(kāi)始工作；

2)電磁閥打開(kāi)，進(jìn)排氣控制電機(jī)向外部排氣，上矯正氣囊14和下矯正氣囊15內(nèi)充氣，產(chǎn)生一定的矯正壓力；

3)置于小腿后下側(cè)的肌音信號(hào)傳感器13開(kāi)始采集比目魚(yú)肌的肌音信號(hào)，當(dāng)穿戴者腿部動(dòng)作時(shí)，比目魚(yú)肌的肌音信號(hào)會(huì)產(chǎn)生變化，然后將信號(hào)發(fā)送至配套的前置調(diào)理電路板進(jìn)行信號(hào)去噪和放大處理；

4)然后信號(hào)被傳至采集卡，采集卡對(duì)經(jīng)過(guò)前置電路處理過(guò)的信號(hào)進(jìn)行處理，使信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙浑娔X識(shí)別的數(shù)字肌音信號(hào)；數(shù)字肌音信號(hào)發(fā)送至所述處理器，經(jīng)過(guò)特征提取、特征降維和模式識(shí)別等程序處理后，處理器采用小波變換和vpmcd算法識(shí)別o型腿與正常兩種姿態(tài)；如果患者較為嚴(yán)重，可以將正常信號(hào)設(shè)置在一定的o型腿范圍內(nèi)(相對(duì)較為正常的姿態(tài))，以達(dá)到逐步治療的效果。

5)當(dāng)系統(tǒng)判斷為o型腿姿態(tài)時(shí)，處理器向進(jìn)排氣電機(jī)9發(fā)送執(zhí)行信息，進(jìn)排氣電機(jī)9動(dòng)作，打開(kāi)電磁閥，向矯正氣囊內(nèi)充氣，增加壓力對(duì)佩戴者進(jìn)行預(yù)警提示，使用者接收到該提示后應(yīng)及時(shí)糾正行走姿態(tài)。

6)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，電機(jī)停止工作，電磁閥打開(kāi)，外部空氣進(jìn)入，腿帶舒展，可以直接取下。

實(shí)施例6

若采用的伸縮帶8為兩條波紋氣囊?guī)ЫM成，則使用過(guò)程的不同之處在于：在步驟1)中，需要對(duì)氣囊?guī)нM(jìn)行排氣，使下綁帶綁縛在小腿上。

上述vpmcd方法是建立在變量預(yù)測(cè)模型基礎(chǔ)上的模式識(shí)別方法，該方法理論中，不同類(lèi)別中特征變量之間的相關(guān)性也是不同的。在人體肌音信號(hào)的模式識(shí)別問(wèn)題中，采用一組特征量x＝[x1,x2,···,xp]描述一種類(lèi)別，在不同的手勢(shì)類(lèi)別中，其中一個(gè)特征值xi受其它特征值xj(j≠i)的影響也不同。它們相互之間存在的可能是一對(duì)一的關(guān)系x1＝f(x2)，也可能是一對(duì)多的的關(guān)系x1＝f(x2,x3,···)。為了識(shí)別不同類(lèi)別的運(yùn)動(dòng)模式，需要利用訓(xùn)練樣本建立能夠表達(dá)特征變量之間內(nèi)在關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，即變量預(yù)測(cè)模型(variablepredictivemodel,vpm)。再通過(guò)這些預(yù)測(cè)模型對(duì)測(cè)試樣本進(jìn)行預(yù)測(cè)，并以每類(lèi)預(yù)測(cè)誤差平方和最小為判別函數(shù)進(jìn)行分類(lèi)。

上述處理器采用小波變換和vpmcd算法識(shí)別o型腿與非o型腿兩種狀態(tài)，其方法如下：

s1、對(duì)o型腿、正常站立、正常行走、屈膝四種動(dòng)作采集樣本，利用vpmcd算法得到預(yù)測(cè)模型vpmtraining；該預(yù)測(cè)模型vpmtraining是預(yù)先經(jīng)過(guò)測(cè)試存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)的程序，作為原始匹配動(dòng)作類(lèi)型；

s2、電極片對(duì)腿部動(dòng)作進(jìn)行semg信號(hào)采集；

s3、對(duì)采集的semg信號(hào)使用小波基函數(shù)進(jìn)行三層小波分解，得到各頻段的小波系數(shù)。小波變換含義式如式(1)所示：

其中：f(t)∈l²(r)，l²(r)為r上平方可積函數(shù)構(gòu)成的函數(shù)空間。ψ(t)為基小波或母小波，a為尺度因子，b為平移因子。

再用不同尺度和不同平移小波基的線性組合表示該信號(hào)；如式(2)所示：

其中，每一項(xiàng)的系數(shù)就稱為小波系數(shù)，ai(t)、di(t)分別表示第i級(jí)的低頻分量和高頻分量，wai、wdi分別表示第i級(jí)的低頻小波系數(shù)和高頻小波系數(shù)；

s4、提取小波分解后各子頻段的小波系數(shù)模極大值作為特征向量。這樣得到每種類(lèi)別的特征值矩陣，試驗(yàn)時(shí)可采用互相關(guān)分析法驗(yàn)證特征值之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性；

s5、用已訓(xùn)練的預(yù)測(cè)模型vpmtraining對(duì)特征值矩陣進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別，各種類(lèi)型的腿部動(dòng)作就可以由vpmcd分類(lèi)器的數(shù)據(jù)結(jié)果被確定。

采用小波變換和vpmcd算法識(shí)別o型腿與非o型腿兩種狀態(tài)，相對(duì)于其他識(shí)別方法具有更高的準(zhǔn)確性，如圖6所示，該方法通過(guò)參數(shù)估計(jì)的方法建立變量預(yù)測(cè)模型，避免了ann結(jié)構(gòu)、類(lèi)型的選擇問(wèn)題和迭代過(guò)程。另外，在模型類(lèi)型和參數(shù)的選擇上，它取決于預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的最小預(yù)測(cè)誤差平方和，從而避免了對(duì)先驗(yàn)知識(shí)的依賴，更具客觀性。因此，該方法具有更好的vpmcd訓(xùn)練能力和分類(lèi)性能，是一種有效、可靠的肌音信號(hào)模式識(shí)別方法。

以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。