[发明专利]肌肉运动单元深度估计快速方法

摘要

本发明提供一种面向人体四肢肌肉，基于表面肌电信号的肌肉运动单元深度估计快速方法。该方法首先通过表面肌电信号提取运动单元发放时刻，然后提取运动单元发放波形，最后利用人体四肢几何特征，估计运动单元深度。采用独立发放时刻的平均值大大提高了波形的准确性，为后续波形峰峰值的提取奠定基础。将四肢看作圆柱体，利用几何知识计算弦长。然后根据弦长与深度的线性关系，以及峰峰值与深度的幂函数关系，拟合确定常数。采用拟合的方法十分有利于提高常数的合理性，有效避免了参数计算的不稳定性，提升了结果的健壮性。本发明提出的方法简化了计算，提高了运算速度，而且实现简单，十分适合临床的肌肉运动单元深度快速估计。

主权项

面向人体四肢肌肉的一种基于多通道sEMG的肌肉运动单元的深度估计的快速方法，其包括如下步骤：    1)：将多通道电极沿肌肉纤维方向放置，对多通道sEMG信号进行预处理，采用带通滤波器、带阻滤波器，消除干扰；    2)：采用梯度式卷积核补偿(GCKC)方法提取肌肉运动单元发放时刻，找出每个运动单元的独立发放时刻；3)：根据每个运动单元独立发放时刻，提取其波形，在每个通道上求其平均波形；4)：找出在垂直于肌肉纤维方向上的电极所获得波形的峰峰值，获得最大峰峰值一半的2个电极位置；5）：利用人体四肢的几何特性，将四肢看成圆柱体，计算最大峰值电极到最大峰峰值一半电极的弦长，然后根据以下公式计算运动单元深度：；其中均为常数，为垂直于肌肉纤维方向上的波形最大峰峰值，为运动单元深度，将提取到的所有运动单元输入上述公式，拟合得到常数.得到常数后，由上述公式计算每个运动单元的深度。