[发明专利]一种无手部动作的手势意图识别系统

权利要求书

1.一种无手部动作的手势意图识别系统，其特征在于，包括：微阵列式模块化可穿戴肌电臂环，由用户佩戴于手臂，采集用户手臂局部区域的多通道肌电信号；肌电信号反解模块，分析和处理所采集到的肌电信号，反解出一系列运动单元动作电位序列；运动单元动作电位序列特征提取与动作意图解析模块，利用所述反解模块得到运动单元放电信息，提取与动作意图相关的特征信息，建立与动作意图之间的关联模型；控制终端模块，根据所述运动单元动作电位序列特征提取与动作意图解析模块解析出的动作意图对被控制物体进行相应的控制。

2.如权利要求1所述的无手部动作的手势意图识别系统，其特征在于，所述微阵列式模块化可穿戴肌电臂环包括微阵列式肌电信号采集电极、肌电信号处理模块以及信号传输模块，采集用户手臂肌电信号，先对信号进行预处理，再将处理好的信号传输到所述肌电信号反解模块。

3.如权利要求2所述的无手部动作的手势意图识别系统，其特征在于，所述微阵列式模块化可穿戴肌电臂环，通过多个阵列式排布电极采集表面肌电信号并进行多通道的信号传输；所述肌电信号处理模块，对采集到的肌电信号进行包括信号放大、滤波和降噪的处理，提升信号的品质，并将模拟信号转换为数字信号；所述信号传输模块，同时支持有线和无线传输方式，将调理后的信号传输到所述肌电信号反解模块。

4.如权利要求1所述的无手部动作的手势意图识别系统，其特征在于，所述运动单元动作电位序列特征提取与动作意图解析模块，包括运动单元动作电位序列特征提取模块和动作意图识别模块；所述运动单元动作电位序列特征提取模块提取与运动单元动作电位序列相关的特征信息，以此表征运动单元动作电位序列的特性；所述动作意图识别模块根据提取到的特征量建立与用户的动作意图之间的关联模型。

5.一种无手部动作的手势意图识别方法，包括以下步骤：

S1、肌电信号采集；

S2、信号预处理；

S3、反解所述肌电信号；

S4、提取运动单元动作电位序列特征；

S5、建立特征信息与动作意图的关联模型；

S6、终端控制。

6.如权利要求5所述的无手部动作的手势意图识别方法，其特征在于，在所述步骤S2中，对所述肌电信号进行放大、降噪滤波、A/D转换和数字采样。

7.如权利要求5所述的无手部动作的手势意图识别方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对所述肌电信号进行分解，得到运动单元动作电位序列；包括以下步骤：

S31、棘波检测；

S32、对所述运动单元动作电位序列分类；

S33、模板生成；

S34、模板定位。

8.如权利要求7所述的无手部动作的手势意图识别方法，其特征在于，在所述步骤S4中，提取所述运动单元动作电位序列的放电频率作为特征量。

9.如权利要求8所述的无手部动作的手势意图识别方法，其特征在于，在所述步骤S5中，将某时刻分解出的所述运动单元动作电位序列的特征与该时间所执行的无手部动作的手势形成对应关系，实现对无手部动作的手势意图的识别。

10.如权利要求9所述的无手部动作的手势意图识别方法，其特征在于，在所述步骤S6中，利用所述步骤S5中识别出的无手部动作的手势意图来控制终端设备，包括：无手部动作的手势可视化、隐蔽式或密码式人机交互。