杭州電子科技大學李睿涵獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉杭州電子科技大學申請的專利一種基于多通道表面肌電信號采集的運動信息分析系統及方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115712862B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-19發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211345611.0,技術領域涉及:G06F18/2411;該發明授權一種基于多通道表面肌電信號采集的運動信息分析系統及方法是由李睿涵;吳端坡;江昱宏;李兵倩;李婧涵;陳凱霖設計研發完成,并于2022-10-31向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于多通道表面肌電信號采集的運動信息分析系統及方法在說明書摘要公布了:本發明是一種基于多通道表面肌電信號采集的運動信息分析系統及方法,至少包括數據采集模塊和數據處理模塊,其中,數據采集模塊用于采集用戶運動過程中至少8通道的表面肌電信號并進行數據處理后發送給數據處理模塊,數據處理模塊用于將采集的肌電數據并進行處理并輸出評價結果,數據采集模塊至少傳感器模塊、包括放大濾波電路、藍牙模塊以及數模轉換模塊。采用本發明技術方案,通過記錄用戶運動過程中的多通道表面肌電信號,實現健身動作的識別與分析,從而改善用戶的運動姿勢。
本發明授權一種基于多通道表面肌電信號采集的運動信息分析系統及方法在權利要求書中公布了:1.一種基于多通道表面肌電信號采集的運動信息分析系統,其特征在于,至少包括數據采集模塊和數據處理模塊,其中,數據采集模塊用于采集用戶運動過程中至少8通道的表面肌電信號并進行數據處理后發送給數據處理模塊,數據處理模塊用于將采集的肌電數據并進行處理并輸出評價結果,至少執行以下步驟: 步驟S1:采用濾波函數對數據進行濾波處理,并使用分割窗函數對原始數據進行分割處理,記采樣點個數N,樣本數n,樣本值xn,樣本均值記為u,樣本的標準差記為σ;不同位置的采樣點為k,對應頻率譜值為Pk,對應點的頻率幅值大小為fk,然后分別計算提取分割后數據的均方根值RMS、偏度Skew、重心頻率S1、頻率均方根S2、頻率標準差S3等特征構成特征向量組,計算公式如下: 步驟S2:采用主成分分析,通過分析輸入的各個特征變量的主成分貢獻率和累計貢獻率,選擇出貢獻率較大的特征向量并重新構成新的向量組以實現對特征降維;之后使用遺傳算法對SVM中的核函數的參數進行優化,分別對不同核函數的懲罰因子C和核參數g進行優化,其中,包括有線性核函數LKF、多項式核函數PKF、高斯核函數RBF和Sigmoid核函數,計算公式如下: LKF=xtz PKF=gxtz+cd RBF=exp-g‖x-z‖2 Sigmod=tanhgxtz+c 其中,x和z是n維的輸入值,xt表示x的轉置,c表示偏移量,g為核參數;不同核函數的核參數g的設置如下: PKF,有三個參數;d用來設置PKF的最高次項次數;g用來設置核函數中的gamma參數設置;c用來設置核函數中的coef0; RBF,有一個參數;g用來設置核函數中的gamma參數設置; Sigmoid,有兩個參數;g用來設置核函數中的gamma參數設置;-r用來設置核函數中的coef0; 同時,為每個樣本點引入松弛因子ζi從而使得最終的間隔大于等于1;記:w=w1,w2,...,wdT法向量,b是位移;||w||表示w的二范數,加入松弛因子ζi后,支持向量機優化的目標函數和約束條件為: s.t.yiwTΦxi+b≥1-ζi,i=1,2,...n 步驟S3:對所求四種不同核函數的輸出結果進行融合,根據DS證據理論,設置本算法的識別框架為Θ,則該識別框架上的基本概率分配為PΘ→[0,1];設置S為整個事件集合,即本算法中的訓練輸入標簽參數,那么對于設置A是事件集合,B,C分別是集合里的小事件,為歸一化常數,兩個獨立的證據體m1和m2可以通過Dempster規則組合,計算公式如下: 在決策過程中,采用一種將信度函數轉換為概率函數,即Pignistic概率變換,計算公式為: 最終使得優化的SVM的性能得到改善。
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