一种基于sEMG肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法

本发明属于生理信号监测领域，具体涉及一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法。

背景技术：

1、传统智能手表评估的操作需要通过按钮或旋钮进行，限制了用户的操作便捷性和交互方式。随着移动设备的普及和用户体验的不断追求，无线手势控制技术成为了发展趋势。肌电信号(semg)是由肌肉活动产生的生物电信号，可以用于捕捉和解读人体肌肉的运动意图。然而，目前的多功能手势交互技术在精确性和实时性方面还存在一定的局限性。

技术实现思路

1、为解决以上现有技术存在的问题，本发明提出了一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，该方法包括：搭建基于semg肌电信号检测的多功能手势交互系统，该系统包括数据采集模块、蓝牙传输模块、被控终端以及手势交互模块；采用数据采集模块获取人体个性化参数和人体生理信号，并对人体个性化参数和人体生理信号进行封装，其中人体个性化参数包括用户的身高、体重以及年龄，人体生理信号包括心率、血压以及皮肤电活动信号；将封装后的数据通过蓝牙传输模块发送给手势交互模块；手势交互模块获取用户的手势信息，并根据获取的数据生成生成指令；对指令进行打包，并返回给蓝牙传输模块；蓝牙传输模块对打包后的指令数据。

2、本发明的有益效果：

3、本发明通过用semg肌电信号检测技术，可以实现对手势的高精度识别，从而提高手表的交互性；本发明设计了一种指令生成模块，该模块通过对用户的手势以及用户自身的人体肌电信号进行采集分析，生成用于控制终端的控制命令，实现了用户生理信号与器件的人机交互，提高了人机交互准确性。

技术特征：

1.一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，其特征在于，包括：搭建基于semg肌电信号检测的多功能手势交互系统，该系统包括数据采集模块、蓝牙传输模块、被控终端以及手势交互模块；采用数据采集模块获取人体个性化参数和人体生理信号，并对人体个性化参数和人体生理信号进行封装，其中人体个性化参数包括用户的身高、体重以及年龄，人体生理信号包括心率、血压以及皮肤电活动信号；将封装后的数据通过蓝牙传输模块发送给手势交互模块；手势交互模块获取用户的手势信息，并根据获取的数据生成生成指令；对指令进行打包，并返回给蓝牙传输模块；蓝牙传输模块对打包后的指令数据包进行拆解，得到控制指令；将控制指令传输到被控终端模块，实现终端控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，其特征在于，数据采集模块包括人体个性化参数采集单元、心率传感器、血压传感器以及皮肤电传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，其特征在于，手势交互模块包括手势采集模块、数据接收模块以及指令生成模块；其中手势采集模块用于采集用户当前的手势信息；数据接收模块用于接收蓝牙传输模块传输的数据信息；将手势信息和接收的数据信息输入到指令生成模块中，生成指令；并将生成的指令打包发送给蓝牙传输模块。

4.根据权利要求3所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，其特征在于，指令生成模块生成指令的过程包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，对人体肌电信号z(t)进行滤波处理的公式为：

6.根据权利要求4所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，对滤波后的肌电信号进行模态分解的公式为：

7.根据权利要求4所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，计算固有模态函数的方差贡献率λ的公式为：

8.根据权利要求4所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，计算固有模态函数的样本熵的公式为：

9.根据权利要求4所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，计算序列的样本熵值公式为：

10.根据权利要求1所述的一种基于semg肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，其特征在于，手势交互模块读取数据包的过程包括：搜索查找数据包起始位，并将查找后的数据存放到一个指定的数组进行存储；在缓存数组里找到起始位‘s’；查找完起始位后继续查找间隔位‘m’；将‘s’与‘m’位之间的字符串转换成m data数据类型；继续查找停止位‘e’；将‘m’与‘e’位之间的字符串转换成a data数据类型。

技术总结
本发明属于生理信号监测领域，具体涉及一种基于sEMG肌电信号检测的多功能手势交互的终端控制方法，包括：搭建基于sEMG肌电信号检测的多功能手势交互系统，该系统包括数据采集模块、蓝牙传输模块、被控终端以及手势交互模块；采用数据采集模块获取人体个性化参数和人体生理信号，并对人体个性化参数和人体生理信号进行封装；将封装后的数据通过蓝牙传输模块发送给手势交互模块；手势交互模块获取用户的手势信息，并根据获取的数据生成生成指令；对指令进行打包，并通过蓝牙传输模块将控制指令传输到被控终端模块，实现终端控制；本发明通过用sEMG肌电信号检测技术，可以实现对手势的高精度识别，从而提高手表的交互性。

技术研发人员：朱炫霖,张政,孔浩欢,何涛,李秉蔚,袁景山,徐梓航,易楷然,袁熙桐,蔺雪莲,沈俊烨
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15