耦合式生理信号测量方法、测量系统及图案化用户界面技术方案

一种耦合式生理信号测量方法、耦合式生理信号测量系统及图案化用户界面。耦合式生理信号测量方法包括以下步骤。获取原始肌电信号。获得皮肤的容值。依据皮肤的容值，对原始肌电信号进行补偿。依据容值，对原始肌电信号进行补偿的步骤包括以下步骤。分解原始肌电信号，以获得对应于多个频率的多个肌电子信号。各个肌电子信号具有振幅变异量。依据皮肤的容值分别调整这些肌电子信号的这些振幅变异量。融合调整后的这些肌电子信号，以获得补偿后肌电信号。号。号。

【技术实现步骤摘要】
耦合式生理信号测量方法、测量系统及图案化用户界面


[0001]本专利技术是有关于一种信号测量方法、信号测量系统及图案化用户界面，且特别是有关于一种耦合式生理信号测量方法、耦合式生理信号测量系统及图案化用户界面。

技术介绍

[0002]随着人们对于健康管理的要求越来越重视，各种生理信号感测装置不断推陈出新。常见的阻抗式生理信号感测装置可应用于运动健身、保健医疗、看护长照等各种领域。
[0003]然而，传统阻抗式生理信号感测装置需要紧密接触皮肤才能获得良好的信号质量。一旦无法紧密接触皮肤，则无法获得有意义的测量信号。即使以黏胶让传统阻抗式生理信号感测装置黏贴于皮肤，也常让使用者产生红肿、刺激等副作用。因此，研究人员正努力研发一种耦合式生理信号测量系统，其无须紧密接触皮肤也可获得良好的测量信号。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例有关于一种耦合式生理信号测量方法、耦合式生理信号测量系统及图案化用户界面，其在取得原始肌电信号之后，可以参考皮肤的容值进行补偿，以获得补偿后肌电信号。补偿后肌电信号克服了阻抗不匹配的问题，使得耦合式生理信号测量系统采用低压迫感测或非接触感测也能够获得准确度极高的测量结果。
[0005]根据本专利技术的一实施例，提出一种耦合式生理信号测量方法。耦合式生理信号测量方法包括以下步骤。获取原始肌电信号。获得皮肤的容值。依据皮肤的容值，对原始肌电信号进行补偿。依据容值，对原始肌电信号进行补偿的步骤包括以下步骤。分解原始肌电信号，以获得对应于多个频率的多个肌电子信号。各个肌电子信号具有振幅变异量。依据皮肤的容值分别调整这些肌电子信号的这些振幅变异量。融合调整后的这些肌电子信号，以获得补偿后肌电信号。
[0006]根据本专利技术的另一实施例，提出一种耦合式生理信号测量系统。耦合式生理信号测量系统包括肌电信号感测单元、皮肤感测单元及补偿单元。肌电信号感测单元用于获取原始肌电信号。皮肤感测单元用于获得皮肤的容值。补偿单元用于依据皮肤的该容值，对原始肌电信号进行补偿。补偿单元包括分解器、调整器及融合器。分解器用于分解原始肌电信号，以获得对应于多个频率的多个肌电子信号。各个肌电子信号具有振幅变异量。调整器用于依据皮肤的容值分别调整这些肌电子信号的这些振幅变异量。融合器用于融合调整后的这些肌电子信号，以获得补偿后肌电信号。
[0007]根据本专利技术的又一实施例，提出一种图案化用户界面。图案化用户界面包括第一波形窗口、皮肤感测信息窗口及第二波形窗口。第一波形窗口用于显示原始肌电信号。皮肤感测信息窗口用于显示皮肤的容值。第二波形窗口用于显示补偿后肌电信号。原始肌电信号依据皮肤的容值进行调整，以获得补偿后肌电信号。
[0008]为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：
附图说明
[0009]图1绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量系统的示意图。
[0010]图2绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量系统的方块图。
[0011]图3绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量方法的流程图。
[0012]图4标例说明原始肌电信号与理想肌电信号。
[0013]图5绘示调整某一肌电子信号的示意图。
[0014]图6绘示根据一实施例的皮肤感测单元的示意图。
[0015]图7绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量系统的方块图。
[0016]图8A～8B绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量方法的流程图。
[0017]图9标例说明电压感测信号。
[0018]图10标例说明以差分算法获得基准时间常数的方式。
[0019]图11绘示根据另一实施例的皮肤感测单元。
[0020]图12绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量系统的方块图。
[0021]图13绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量方法的流程图。
[0022]图14标例说明各种容抗曲线。
[0023]图15绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量系统的方块图。
[0024]图16绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量方法的流程图。
[0025]图17绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量系统的方块图。
[0026]图18绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量方法的流程图。
[0027]图19绘示根据一实施例的图案化用户界面的示意图。
具体实施方式
[0028]请参照图1，其绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量系统100的示意图。在本实施例中，耦合式生理信号测量系统100无须与皮肤900紧密接触。耦合式生理信号测量系统100可以设置于织物800的内侧。举例来说，耦合式生理信号测量系统100可以置入一机能衣/裤的内侧开口，而与皮肤900低压迫地轻微贴附。或者，耦合式生理信号测量系统100可以置入于背包的背带夹层，而与皮肤900非接触地隔着一层尼龙布。
[0029]此种低压迫感测或非接触感测需要特别克服皮肤900的容值容易受到干扰的情况。此外，也需特别考虑皮肤900的容值变化大时，容易造成判读不精准的情况。这些情况主要起因为电极与皮肤900之间存在阻抗不匹配的问题，例如皮肤900的物理接触和排汗造成容值变化，或者是电极与皮肤900接触面的浮动造成信号飘移。
[0030]在本专利技术实施例中，利用动态补偿来改善信号飘移/微弱的情况，其主要以各种设计来检测电极与皮肤之间的容值，并使用算法，以根据皮肤的容值来补偿信号的变异。
[0031]请参照图2，其绘示根据一实施例的耦合式生理信号测量系统100的方块图。耦合式生理信号测量系统100包括一肌电信号感测单元110、一皮肤感测单元120及一补偿单元150。
[0032]肌电信号感测单元110用于获取一原始肌电信号S1。肌电信号感测单元110例如是由电极片、芯片、电路板所组成。原始肌电信号S1例如是一肌电信号(Electromyography,EMG)、一心电图信号(Electrocardiogram,ECG)或一脑电图信号
(Electroencephalography,EEG)。原始肌电信号S1可能已受到严重的干扰，而失去精确度。
[0033]皮肤感测单元120用于获得皮肤900(绘示于图1)的一容值CV。皮肤感测单元120例如是由电阻、电容、芯片所组成。皮肤900的容值CV可以准确反应阻抗不匹配的现象。
[0034]补偿单元150用于依据皮肤900的容值CV，对原始肌电信号S1进行补偿，以提高测量的准确度。补偿单元150例如是由电路、芯片、电路板所组成。
[0035]补偿单元150包括一分解器151、一调整器152及一融合器153。各组件的功能概述如下。补偿单元150通过分解器151进行信号分解，并通过调整器152进行个别的调整，最后再通过融合器153进行融合，以获得最后的补偿结果。以下还搭配一流程图详细说明上述各组件的运作。
[0036]请参照图3，其绘示根据一实施例的耦合式生理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合式生理信号测量方法，其特征在于所述耦合式生理信号测量方法包括：获取原始肌电信号；获得皮肤的容值；以及依据该皮肤的该容值，对该原始肌电信号进行补偿；其中依据该容值，对该原始肌电信号进行补偿的步骤包括：分解该原始肌电信号，以获得对应于多个频率的多个肌电子信号，所述多个肌电子信号中的每一个具有振幅变异量；依据该皮肤的该容值分别调整所述多个肌电子信号的多个振幅变异量；以及融合调整后的所述多个肌电子信号，以获得补偿后肌电信号。2.如权利要求1所述的耦合式生理信号测量方法，其中，获得该皮肤的该容值的步骤包括：输入方波信号至电阻与电容的并联电路或串联电路；获得电压感测信号的初始电压；获得该电压感测信号的最大电压；依据该初始电压及该最大电压，计算对应于基准比例的基准电压；以差分算法获得该基准电压所对应的基准时间常数；以及依据该基准时间常数及该电阻的阻值，获得该皮肤的该容值。3.如权利要求1所述的耦合式生理信号测量方法，其中，获得该皮肤的该容值的步骤包括：输入直流信号；获得容抗曲线；以及依据该容抗曲线，获得该皮肤的该容值。4.如权利要求1所述的耦合式生理信号测量方法，其中，获得该皮肤的该容值的步骤包括：获得该皮肤的皮肤电阻感应信号；以及依据该皮肤电阻感应信号，获得该皮肤的该容值。5.如权利要求1所述的耦合式生理信号测量方法，其中，该原始肌电信号以信号分解算法进行分解，该信号分解算法为短时傅立叶变换算法与功率频谱密度函数的组合、或者该信号分解算法为小波转换算法、或者该信号分解算法为经验模块分解算法。6.如权利要求1所述的耦合式生理信号测量方法，其中，所述多个肌电子信号中的每一个的振幅变异量以调整比例值进行调整。7.如权利要求6所述的耦合式生理信号测量方法，其中，所述多个振幅变异量的多个调整比例值不完全相同。8.如权利要求1所述的耦合式生理信号测量方法，还包括：获得织物的容值；以及依据该织物的该容值，对该原始肌电信号进行补偿。9.如权利要求1所述的耦合式生理信号测量方法，其中，在该皮肤的该容值大于预定阀值时，才对该原始肌电信号进行补偿。10.一种耦合式生理信号测量系统，其特征在于所述耦合式生理信号测量系统包括：
肌电信号感测单元，用于获取原始肌电信号；皮肤感测单元，用于获得皮肤的容值；以及补偿单元，用于依据该皮肤的该容值，对该原始肌电信号进行补偿；其中该补偿单元包括：分解器，用于分解该原始肌电信号，以获得对应于多个频率的多个肌电子信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈恒殷，黄筠贻，李旻轩，蔡宇乔，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：