【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息采集，更具体地说，本专利技术涉及一种基于手势的电信号采集系统及虚拟控制方法。
技术介绍
1、生物电是生物的器官、组织和细胞产生的电位或极性变化，是由细胞主动产生或作用于细胞而影响其表型的一种电现象；生物电作为人体重要的生理信号，其表型特征与人体的健康状况、心理活动、生理特征及生长发育息息相关；通过采集生物电可用于监测人体健康状况和疾病诊疗，以及个人行为与状态的预测和识别。
2、传统的生物电信号采集系统是以计算机为核心，结合可扩展的软件技术，集成刺激器，放大器，记录仪，以及示波器，具备数据存储、数据处理与分析功能的软硬件设备；通过生物电信号采集系统观察到各种生物机体内或离体器官中探测到的生物电信号以及张力、压力这些生物非电信号的波形，从而对生物肌体在不同的生理条件下所发生的机能变化加以记录与分析。
3、但是其在实际使用时，仍旧存在较多缺点，如传统的生物电信号采集系统对收集的生物电信号进行放大处理和滤波处理过程的转换精确度不高，系统没有一个具体的数值去评估系统的可信度，从而没有针对系统进行合理维护，降低系统的可用性以及可维护性。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种基于手势的电信号采集系统及虚拟控制方法，通过生物电信号收集模块收集生物电信号并通过导线将生物电信号传至后续电路；通过生物电信号调理模块对生物电信号在模拟信号层面进行滤波、放大处理，计算电信号转换性能指数和预定义的电信号转换性能指数阈值进行对比判断；通过生物
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、生物电信号收集模块：用于根据传感器与信号产生部位接触，收集生物电信号并通过导线将生物电信号传至后续电路；其中传感器选择响应频率范围为o.5~1000 hz，灵敏度为150 mv/g，重量小于20 g的传感器；
4、生物电信号调理模块：用于对生物电信号在模拟信号层面进行滤波、放大处理，包括生物电信号放大单元，生物电信号滤波单元；所述生物电信号放大单元配置高性能的放大器，将信号提升至a/d输入口的幅度要求，输入的模拟信号的最大值等于a/d转换设备输入范围，计算电信号转换性能指数和预定义的电信号转换性能指数阈值进行对比判断，从中筛选出符合预期的数据传输至生物电信号滤波单元，其中传感器的输出范围在mv级，a/d转换设备输入范围为volt级；所述生物电信号滤波单元通过滤波电路来过滤噪音信号，将模拟信号进行低通滤波，以消除噪声和防止混叠现象，滤除50-60hz的工频噪声，得到调理后的生物电模拟信号；将处理的生物电模拟信号传输至生物电信号采样模块；
5、生物电信号采样模块：用于将经调理后的生物电模拟信号量化为数字信号，包括模拟信号抽样单元，模拟信号量化单元，模拟信号编码单元，所述模拟信号抽样单元用于以相等的间隔时间来抽取模拟信号的样值，使连续的信号变成离散的信号，并传输至模拟信号量化单元；所述模拟信号量化单元用于把抽取的样值变换为最接近的数字值，表示抽取样值的大小，并传输至模拟信号编码单元；所述模拟信号编码单元用于把量化的数值用一组二进制的数码来表示；
6、生物电信号存储模块：用于接收生物电信号采样模块的数据，对数字化生物电信号进行存储；
7、生物电信号分析模块：用于终端设备接收数据利用小波变换信息处理工具处理分析数字化生物电信号，对数字化生物电信号进行数字滤波、陷波数字信号的调理操作，通过数字信号处理算法处理数据，并将最终数据传输至虚拟控制交互模块；
8、虚拟控制交互模块：用于接收生物电信号分析模块传输的生物电信号，将其转化为计算机指令，通过交互执行机构与用户本身进行交互；执行n次做抓，握拳，张开手掌，ok手势，以及剪刀手手势的计算机指令，统计交互执行机构执行计算机指令的数据，传输至系统可信度评估模块；
9、系统可信度评估模块：用于根据虚拟控制交互模块传输的数据，计算系统可信度系数，评估系统从采集生物电信号至系统执行计算机指令整个过程可信度，并根据脚本自动生成报表用以维护系统。
10、在一个优选地实施方式中，所述生物电信号收集模块的具体采集方式为：通过腕带将传感器固定在实验者的拇短展肌，拇短屈肌，拇对掌肌，以及指伸肌让实验者手部轮流做抓，握拳，张开手掌，ok手势，以及剪刀手手势多个动作，每隔相同一段时间t后，继续重复n次轮流做上述多个动作，将做抓，握拳，张开手掌，ok手势，以及剪刀手手势多个动作采集到的生物电信号依次记作ai，bi，ci，di，ei，其中i=1，2……n，i表示为第i轮重复动作；通过导线将生物电信号传输至后续电路。
11、在一个优选地实施方式中，所述生物电信号调理模块的具体处理方式为：
12、根据生物电信号收集模块传输的生物电信号数据，计算做抓，握拳，张开手掌，ok手势，以及剪刀手手势多个动作采集到的生物电信号的均值，分别记作qa，qb，qc，qd，qe，代入其计算公式为：，其中q表示为生物电信号的均值，q表示为qa或者qb或者qc或者qd或者qe，xi表示为采集多组重复动作的生物电信号，xi包括ai或者bi或者ci或者di或者ei，λ表示为影响因子；
13、根据生物电信号放大单元的数据计算电信号转换性能指数，其计算公式为：，其中q表示为电信号转换性能指数，q表示为生物电信号的均值，v表示电压，k总表示为总噪声功率，l表示为转换精度，λ表示为影响因子，λ包括分辨率，转换速度，以及绝对误差；
14、将计算得到的电信号转换性能指数q和预定义的电信号转换性能指数阈值q阈进行对比判断，筛选出q≥q阈的电信号传输至生物电信号滤波单元，而q<q阈的电信号将被舍弃。
15、在一个优选地实施方式中，所述生物电信号采样模块的具体采样方式为：模拟信号抽样单元接收生物电信号调理模块传输的数据，每隔一段相等的时间t抽取模拟信号的样本值，传输至模拟信号量化单元，其表达式为：，其中бh表示为模拟信号的样本值，t表示为间隔时间，t表示为时间，n取值为整数；模拟信号量化单元用于根据抽取的模拟信号样本值按照бh≥mq≥бh-1变换为数字值记作量化信号mq，根据模拟信号和量化信号计算量化误差值，其计算公式为：，其中eq表示为量化误差值，бh表示为模拟信号的样本值，mq表示为量化信号，量化误差值越小量化信号约接近模拟信号样本值；模拟信号编码单元用于接收模拟信号量化单元传输的数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于：所述生物电信号收集模块的具体采集方式为：通过腕带将传感器固定在实验者的拇短展肌，拇短屈肌，拇对掌肌，以及指伸肌让实验者手部轮流做抓，握拳，张开手掌，OK手势，以及剪刀手手势多个动作，每隔相同一段时间t后，继续重复n次轮流做上述多个动作，将做抓，握拳，张开手掌，OK手势，以及剪刀手手势多个动作采集到的生物电信号依次记作ai，bi，ci，di，ei，其中i=1，2……n，i表示为第i轮重复动作；通过导线将生物电信号传输至后续电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于：所述生物电信号调理模块的具体处理方式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于：所述生物电信号采样模块的具体采样方式为：模拟信号抽样单元接收生物电信号调理模块传输的数据，每隔一段相等的时间T抽取模拟信号的样本值，传输至模拟信号量化单元，其表达式为：，其中бh表示为模拟信号的样本值，T表示为间隔时间，t表示为时间
5.根据权利要求1所述的一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于：所述系统可信度评估模块的系统可信度系数的计算公式为：，其中G表示系统可信度系数，ui表示为执行计算机指令的交互正确次数，U表示为执行计算机指令的交互总次数，ρi表示为偏差值，λ表示为影响因子。
6.一种基于手势的电信号采集系统的虚拟控制方法，所述方法用于上述权利要求1-5任一所述的一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于，包括下列步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于：所述生物电信号收集模块的具体采集方式为：通过腕带将传感器固定在实验者的拇短展肌，拇短屈肌，拇对掌肌，以及指伸肌让实验者手部轮流做抓，握拳，张开手掌，ok手势，以及剪刀手手势多个动作，每隔相同一段时间t后，继续重复n次轮流做上述多个动作，将做抓，握拳，张开手掌，ok手势，以及剪刀手手势多个动作采集到的生物电信号依次记作ai，bi，ci，di，ei，其中i=1，2……n，i表示为第i轮重复动作；通过导线将生物电信号传输至后续电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于：所述生物电信号调理模块的具体处理方式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于手势的电信号采集系统，其特征在于：所述生物电信号采样模块的具体采样方式为：模拟信号抽样单元接收生物电信号调理模块传输的数据，每隔一段相等的时间t抽取模拟信号的样本值，传输至模拟信号量化单元，其表达式为：，其中бh表示为模拟信号的样本值，t表示为间隔时间，t表示为时间，n取值为整...
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