【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医疗器械，具体涉及一种多导联肌电采集设备、系统以及手势识别方法。
技术介绍
1、肌电采集设备是一种用于测量人体肌肉活动的仪器，可以检测到肌肉活动时产生的电信号，从而提供有关肌肉活动的信息。
2、目前，常用的肌电采集设备包括传统肌电采集设备、基于手势识别技术的肌电采集设备以及无线肌电设备。其中，传统肌电采集设备通常使用有线连接，需要贴附多个电极到皮肤上，通过有线传输数据到计算机或移动设备，但是其在一定程度上受到线缆的限制，不适用于远程或无线应用；此外，传统肌电采集设备在处理和分析肌电信号时可能缺乏高级的实时算法，识别精度较低。基于手势识别技术的肌电采集设备基于传感器(如摄像头、陀螺仪)或者机器视觉，可以识别手势；然而，基于手势识别技术的肌电采集设备通常会受到环境因素的干扰，如光线不足或遮挡，从而降低了识别精度；此外，对于特定的手势，可能识别不够精确，尤其是在复杂的应用中。无线肌电设备的能耗通常较高，这会导致频繁的充电或电池更换，此外，现有的设备可能不提供高度准确的手势识别，特别是多分类手势。
3、因此，亟需一种多导联肌电采集设备，以实现高准确性手势识别和低功耗数据传输。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供本申请涉及医疗器械
，具体涉及一种多导联肌电采集设备、系统以及手势识别方法，可以实现高准确性手势识别和低功耗数据传输。
2、第一方面，本申请提供了一种多导联肌电采集设备，所述多导联肌电采集设备包括：肌电电极、与所述肌电电极
3、所述肌电电极贴在皮肤上，用于在目标手势下生成相应的模拟信号；
4、所述模拟前端芯片，用于对所述肌电电极所生成的所述模拟信号进行采集，并将其转换为数字信号；
5、所述多轴加速度传感模块与所述模拟前端芯片协同工作，用于检测所述多导联肌电采集设备伴随目标手势所产生的运动信息；所述运动信息包括姿态信息和加速度信息；
6、所述主控芯片，用于协调与控制所述多导联肌电采集设备中各组件的工作，并对所述数字信号与所述运动信息进行预处理，以获取预处理后的手势采集数据；所述预处理包括信号处理、数据融合以及手势识别；
7、所述蓝牙模块，用于将所述主控芯片预处理的所述手势采集数据上传至上位机，以在上位机中进行手势识别操作。
8、根据上述技术手段，本申请的蓝牙模块可实现无线蓝牙低功耗数据传输，其采用无线蓝牙低功耗通信方式，消耗更少的能量，提供更长的使用时间，使设备更加便携和用户友好；本申请的多轴加速度传感模块与该模拟前端芯片协同工作，实现了高精度的多手势识别，为更复杂和精确的手势控制提供了支持。
9、结合第一方面，在一种实施方式中，所述多导联肌电采集设备还包括振动马达和led模块；所述振动马达和led模块与所述主控芯片连接；
10、所述振动马达和led模块，用于对所述目标手势产生相应的触觉反馈，并进行可视化指示。
11、根据上述技术手段，本申请的振动马达和led模块可为用户提供相应的触觉反馈与可视化指示，以提高用户体验。
12、结合第一方面，在一种实施方式中，所述多导联肌电采集设备还包括驱动芯片；所述驱动芯片的两端分别与所述主控芯片以及所述振动马达和led模块连接；
13、所述驱动芯片，用于根据所述主控芯片的指令，控制所述振动马达和led模块的振动或点亮。
14、根据上述技术手段，该驱动芯片可以用于驱动并控制该振动马达和led模块。
15、结合第一方面，在一种实施方式中，所述多导联肌电采集设备还包括时钟模块；所述时钟模块与所述主控芯片连接；
16、所述时钟模块，用于为所述多导联肌电采集设备提供时钟信号，以同步所述多导联肌电采集设备中各组件的工作。
17、根据上述技术手段，该时钟模块可保证确保该多导联肌电采集设备的所有组件协作工作在同一时间轴上。
18、结合第一方面，在一种实施方式中，所述多导联肌电采集设备还包括数据存储模块；所述数据存储模块与所述主控芯片连接；
19、所述数据存储模块，用于离线数据记录所述主控芯片内的手势采集数据以及配置文件。
20、根据上述技术手段，本申请的数据存储模块可实现离线数据存储，其具备离线数据存储功能，保障数据的安全性和完整性，减少数据丢失的风险，同时提高数据的隐私性。
21、结合第一方面，在一种实施方式中，所述多导联肌电采集设备还包括充电及稳压模块；所述充电及稳压模块与所述主控芯片连接；
22、所述充电及稳压模块，用于为所述充电及稳压模块提供稳压电源。
23、根据上述技术手段，
24、结合第一方面，在一种实施方式中，所述多导联肌电采集设备还包括usb接口模块；所述usb接口模块分别与所述主控芯片、所述蓝牙模块、所述数据存储模块以及所述充电及稳压模块连接；所述usb接口模块包括各个下调载口；
25、所述usb接口模块，用于将所述多导联肌电采集设备通过各个下调载口与外部设备进行连接，以进行数据传输、充电及固件更新。
26、根据上述技术手段，该usb接口模块实现了硬件接口复用，仅使用一个usb type-c接口，实现多种功能的接口复用，如用于主控芯片的烧录、蓝牙模块的低功耗蓝牙芯片的烧录、usb的离线存储数据访问以及充电等多个功能，降低了硬件复杂性，提高了设备的便携性和用户友好性。
27、第二方面，本申请提供了一种多导联肌电采集系统，所述系统包括如上所述的多导联肌电采集设备以及与所述多导联肌电采集设备连接的上位机；
28、所述上位机，用于：
29、获取历史手势采集数据以及所述历史手势采集数据的手势分类标签，并根据历史手势采集数据以及所述手势分类标签进行模型训练；
30、根据训练好的模型，对所述多导联肌电采集设备上传的手势采集数据进行手势识别操作。
31、第三方面，本申请提供了一种手势识别方法，所述方法应用于如上所述的多导联肌电采集系统的上位机中，所述方法包括：
32、获取历史手势采集数据以及所述历史手势采集数据的手势分类标签，并根据历史手势采集数据以及所述手势分类标签进行手势识别模型的训练；
33、根据训练好的手势识别模型，对所述多导联肌电采集设备上传的手势采集数据进行手势识别操作。
34、结合第三方面，在一种实施方式中，所述根据历史手势采集数据以及所述手势分类标签进行手势识别模型的训练，包括：
35、对所述历史手势采集数据进行特征和标签分离，并对分离出的特征数据进行归一化处理；
36、从归一化处理后的特征数据中获取手势训练集以及手势测试集，并将所述手势训练集输入待训练的手势识别模型中进行训练；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备包括：肌电电极、与所述肌电电极连接的模拟前端芯片、多轴加速度传感模块、主控芯片、蓝牙模块；所述模拟前端芯片、所述多轴加速度传感模块、所述蓝牙模块分别连接所述主控芯片；
2.根据权利要求1所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括振动马达和LED模块；所述振动马达和LED模块与所述主控芯片连接；
3.根据权利要求2所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括驱动芯片；所述驱动芯片的两端分别与所述主控芯片以及所述振动马达和LED模块连接；
4.根据权利要求1所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括时钟模块；所述时钟模块与所述主控芯片连接；
5.根据权利要求1至4任一所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括数据存储模块；所述数据存储模块与所述主控芯片连接；
6.根据权利要求5所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括充电及稳压模块；所述充电及稳压
7.根据权利要求6所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括USB接口模块；所述USB接口模块分别与所述主控芯片、所述蓝牙模块、所述数据存储模块以及所述充电及稳压模块连接；所述USB接口模块包括各个下调载口；
8.一种多导联肌电采集系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1至7任一所述的多导联肌电采集设备以及与所述多导联肌电采集设备连接的上位机；
9.一种手势识别方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求8所述的多导联肌电采集系统的上位机中，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据历史手势采集数据以及所述手势分类标签进行手势识别模型的训练，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备包括：肌电电极、与所述肌电电极连接的模拟前端芯片、多轴加速度传感模块、主控芯片、蓝牙模块；所述模拟前端芯片、所述多轴加速度传感模块、所述蓝牙模块分别连接所述主控芯片；
2.根据权利要求1所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括振动马达和led模块；所述振动马达和led模块与所述主控芯片连接；
3.根据权利要求2所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括驱动芯片；所述驱动芯片的两端分别与所述主控芯片以及所述振动马达和led模块连接；
4.根据权利要求1所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括时钟模块；所述时钟模块与所述主控芯片连接；
5.根据权利要求1至4任一所述的多导联肌电采集设备，其特征在于，所述多导联肌电采集设备还包括数据存储模块；所述数...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，杨洪波，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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