假肢动作分类器的性能评估方法、装置、终端及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种假肢动作分类器的性能评估方法、装置、终端及存储介质。该方法包括：确定预设的多个测试项目中的一个测试项目为当前测试项目；在坐标轴上显示所述当前测试项目中的起始点和测试目标，并连续获取受试者的肌电信号，通过假肢动作分类器识别所述肌电信号以得到结果动作，从所述起始点开始绘制所述结果动作对应的动作轨迹，并记录测试时间；根据当前测试项目的动作轨迹和所述测试时间，确定当前测试项目针对测试评估指标的测试值；综合所述多个测试项目针对测试评估指标的测试值，得到假肢动作分类器针对整体评估指标的评估值。本发明专利技术实现了对假肢动作分类器性能的实时评估，并得到量化的评估结果，评估结果较为准确。

【技术实现步骤摘要】
假肢动作分类器的性能评估方法、装置、终端及存储介质
本专利技术实施例涉及假肢控制技术，尤其涉及一种假肢动作分类器的性能评估方法、装置、终端及存储介质。
技术介绍
据国家统计局2006年对我国残疾人口抽样调查数据推算,在全国各类残疾人中，肢体残疾人口最多，为2412万人，占总残疾人口的29.07％。由于意外事故、先天缺陷、疾病、自然灾害等原因，肢体残疾人口还在不断增加。仅在2008年5月的四川汶川大地震中，就有2万多人失去了肢体。这些截肢人士，需要穿戴人工肢体以辅助其日常生活和工作。根据假肢的控制方式，目前，国内外商业化的人工肢体有机械索控假肢、肌电假肢和肌电索控混合假肢。传统的机械索控假肢存在着功能单一、操控缓慢、动作笨拙、维护困难等问题。近十几年以来，从肢体表面记录的肌电信号(Electromyogram，EMG)被广泛用于人工假肢的控制中。肌电假肢中最重要的组件是电极和动作分类器。电极用于采集截肢者的肌肉电信号，电信号传至已训练好的动作分类器中进行识别判断，然后动作分类器输出一个它认为最接近的动作，最后电机驱动假肢来完成该动作。肌电假肢作为直觉控制的方法，截肢者可以像操控自己的手一样操控假肢，不需要额外的学习负担，因此是目前最有前途的控制假肢的方法。截肢者在配戴肌电假肢之后，因为每个人的肌肉特点不同，所以需要对肌电假肢中的假肢动作分类器进行训练才能使其契合配戴者。但是目前市场上的肌电假肢，仅能使用离线数据分析，来评估分类方法及训练效果，缺乏可量化的实时的评估手段，因此截肢者仅能通过数据预测及主观观察训练后的肌电假肢控制效果，判断控制情况。离线数据分析虽然能提供客观的数据，但并不能完全反应实时肌电假肢控制中的具体情况。在实际的肌电假肢使用中，可能存在肌电假肢做出的动作与截肢者的意图动作不符甚至将完全无法完成截肢者想要完成的动作。这会为截肢者带来一定的意外和风险。综上，目前的肌电假肢需要一种可以实时客观有效的评估假肢动作分类器训练情况的模型和手段。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种假肢动作分类器的性能评估方法、装置、终端及存储介质，以实现对假肢动作分类器性能的实时评估。第一方面，本专利技术实施例提供了一种假肢动作分类器的性能评估方法，所述方法包括：确定预设的多个测试项目中的一个测试项目为当前测试项目；在坐标轴上显示所述当前测试项目中的起始点和测试目标，并连续获取受试者的肌电信号，通过假肢动作分类器识别所述肌电信号以得到结果动作，从所述起始点开始绘制所述结果动作对应的动作轨迹，并记录测试时间；根据当前测试项目的动作轨迹和所述测试时间，确定当前测试项目针对测试评估指标的测试值；综合所述多个测试项目针对测试评估指标的测试值，得到假肢动作分类器针对整体评估指标的评估值。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种假肢动作分类器的性能评估装置，所述装置包括：测试项目选取模块，用于确定预设的多个测试项目中的一个测试项目为当前测试项目；动作轨迹绘制模块，用于在坐标轴上显示所述当前测试项目中的起始点和测试目标，并连续获取受试者的肌电信号，通过假肢动作分类器识别所述肌电信号以得到结果动作，从所述起始点开始绘制所述结果动作对应的动作轨迹，并记录测试时间；测试值确定模块，用于根据当前测试项目的动作轨迹和所述测试时间，确定当前测试项目针对测试评估指标的测试值；评估值确定模块，用于综合所述多个测试项目针对测试评估指标的测试值，得到假肢动作分类器针对整体评估指标的评估值。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种终端，所述终端包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术任一实施例所述的假肢动作分类器的性能评估方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的假肢动作分类器的性能评估方法。本专利技术实施例的技术方案，通过在当前测试项目中显示起始点和测试目标，并连续获取受试者的肌电信号，通过假肢动作分类器识别该肌电信号得到结果动作，并绘制结果动作对应的动作轨迹，记录测试时间，根据动作轨迹和测试时间，确定当前测试项目针对测试评估指标的测试值，综合多个测试项目的测试值，得到假肢动作分类器的评估值，实现了对假肢动作分类器性能的实时评估，并得到量化的评估结果，评估结果较为准确。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的一种假肢动作分类器的性能评估方法的流程图；图2是本专利技术实施例二提供的一种假肢动作分类器的性能评估方法的流程图；图3是本专利技术实施例中的预设的结果动作与待绘制轨迹的对应关系的示例图；图4是本专利技术实施例三提供的一种假肢动作分类器的性能评估装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例四提供的一种终端的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的一种假肢动作分类器的性能评估方法的流程图，本实施例可适用于对肌电假肢中的假肢动作分类器进行控制性能评估的情况，该方法可以由假肢动作分类器的性能评估装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件来实现，一般可集成在计算机等终端中，该方法具体包括如下步骤：步骤110，确定预设的多个测试项目中的一个测试项目为当前测试项目。当截肢者首次安装肌电假肢时，为了使肌电假肢适应该截肢者自身的肌肉特点，需要对肌电假肢中的假肢动作分类器进行动作训练。本申请就是对训练完成的假肢动作分类器的控制性能的评估。在对假肢动作分类器的控制性能进行评估时，可以提前设置多个测试项目，每个测试项目中的测试目标的大小及位置可以提前设置，也可以在具体测试时随机确定，并针对每个测试项目分别对受试者进行测试，来得到训练完成的假肢动作分类器的测试结果，最后综合各个测试项目的测试结果以得到假肢动作分类器的评估性能。其中的多个测试项目为至少两个测试项目。在对训练完成的假肢动作分类器进行控制性能的评估时，首先从预设的多个测试项目中选取一个测试项目，作为当前测试项目。在具体选取测试项目时，可以随机选取，也可以按照测试项目的顺序进行选取。步骤120，在坐标轴上显示所述当前测试项目中的起始点和测试目标，并连续获取受试者的肌电信号，通过假肢动作分类器识别所述肌电信号以得到结果动作，从所述起始点开始绘制所述结果动作对应的动作轨迹，并记录测试时间。本申请基于费茨定律来对假肢动作分类器的性能进行评估。其中，费茨定律是PaulFitts于1954年提出的人类行为活动的模型，该定律的基本观点是：任意一点移动到目标中心位置所需时间与该点到目标的距离和大小有关，距离越大时间越长，目标越大时间越短，同时，费茨定律给定了多个参数用于衡量移动效率。其中，坐标轴可以为一维坐标轴、二维坐标轴或三维坐标轴等。具体可以根据训练完成的假肢动作分类器可识别的动作的数量进行确定，如可识别两个动作时，确定坐标轴为一维坐标轴；可识别四个动作时，确定坐标轴为二维坐标轴；可识别六个动作时，确定坐标轴为三维坐标轴，这里仅为举例，不做具体限定。肌电假肢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种假肢动作分类器的性能评估方法，其特征在于，所述方法包括：确定预设的多个测试项目中的一个测试项目为当前测试项目；在坐标轴上显示所述当前测试项目中的起始点和测试目标，并连续获取受试者的肌电信号，通过假肢动作分类器识别所述肌电信号以得到结果动作，从所述起始点开始绘制所述结果动作对应的动作轨迹，并记录测试时间；根据当前测试项目的动作轨迹和所述测试时间，确定当前测试项目针对测试评估指标的测试值；综合所述多个测试项目针对测试评估指标的测试值，得到假肢动作分类器针对整体评估指标的评估值。

【技术特征摘要】
1.一种假肢动作分类器的性能评估方法，其特征在于，所述方法包括：确定预设的多个测试项目中的一个测试项目为当前测试项目；在坐标轴上显示所述当前测试项目中的起始点和测试目标，并连续获取受试者的肌电信号，通过假肢动作分类器识别所述肌电信号以得到结果动作，从所述起始点开始绘制所述结果动作对应的动作轨迹，并记录测试时间；根据当前测试项目的动作轨迹和所述测试时间，确定当前测试项目针对测试评估指标的测试值；综合所述多个测试项目针对测试评估指标的测试值，得到假肢动作分类器针对整体评估指标的评估值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在坐标轴上显示所述当前测试项目中的起始点和测试目标，并连续获取受试者的肌电信号，通过假肢动作分类器识别所述肌电信号以得到结果动作，从所述起始点开始绘制所述结果动作对应的动作轨迹，并记录测试时间，包括：S1、在坐标轴上显示当前测试项目中的起始点及测试目标，开始测试时将光标停留在所述起始点，并开始计时；S2、获取受试者针对当前测试项目的测试目标产生的当前肌电信号；S3、将所述当前肌电信号输入假肢动作分类器，得到对应的当前结果动作；S4、根据所述当前结果动作以及预设的结果动作与待绘制轨迹的对应关系，确定对应的当前待绘制轨迹；S5、控制光标从所述起始点或根据前历史肌电信号完成的历史绘制轨迹的终点开始移动绘制所述当前待绘制轨迹，形成当前绘制轨迹，并重复执行S2-S5，直到计时时间达到第一预设时间或者所述当前绘制轨迹的终点到达所述测试目标并保持大于或者等于第二预设时间；S6、确定当前绘制轨迹为所述动作轨迹，并确定当前的计时时间为所述测试时间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当前测试项目的当前绘制轨迹满足下述至少一种条件时，判定当前测试项目测试失败：在计时时间达到第一预设时间时，所述当前绘制轨迹的终点没有到达所述测试目标；所述当前绘制轨迹移动至所述测试目标中未停留第二预设时间又移出所述测试目标定义为一次过冲，且过冲次数大于预设次数；在测试过程中，所述当前绘制轨迹的终点偏离测试目标的距离大于预设距离或者受试者反馈测试失败。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试评估指标包括吞吐率、路径有效率、测试结果、过冲次数及反应时间中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：实时显示当前测试项目针对测试评估指标的测试值；在得到假肢动作分...

【专利技术属性】
技术研发人员：田岚，李向新，方鹏，李光林，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44