CN105852857A - 肌电采集设备的信号处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种肌电采集设备的信号处理方法及装置。本发明实施例通过获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量，以及获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量，使得能够根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率，由于考虑了肌电采集设备的数字量化处理相关的参数即数字量化步进电压和肌电采集设备的非线性偏移量，使得能够将肌电采集设备的数字量化处理所引入的偏差消除，从而提高了肌电采集设备的信号处理结果的可靠性。

Description

肌电采集设备的信号处理方法及装置

【技术领域】

本发明涉及计算机应用技术，尤其涉及一种肌电采集设备的信号处理方法及装置。

【背景技术】

肌电信号是产生肌肉力的电信号根源，是多个运动单元动作电位在时间和空间上的叠加，是从人体皮肤表面采集到的一种非常微弱的生物交流电压信号，幅度最高只有几微伏，且与肌肉力量成比例。通常从动作的肌肉表面皮肤处采集肌电信号可提供一种安全、非侵入的肌电信号提取方式，可用于人类运动和生物机械等领域的研究。

随着计算机和大规模芯片的发展，对肌电信号的采集、记录和分析技术已经使人们可以对肌电信号进行更加深入和细致的研究和利用，特别是对肌电信号的采集技术已经越来越成熟。目前已有的肌电采集设备主要如图1中所示，包括检测电极、放大模块、滤波模块、数字量化模块和数字处理模块。其中检测电极负责获取人体皮肤表面的肌电信号然后输出给放大模块，放大模块对肌电信号进行放大处理后输出给滤波模块，滤波模块对肌电信号进行滤波处理后输出给数字量化模块，由数字量化模块进行数字量化处理后输出给数字处理模块。

然而，肌电采集设备的数字量化模块所进行的数字量化处理会给肌电采集设备所采集的原始肌电信号引入一定的偏差，因此，输出给数字处理模块的输出结果会存在误差，使得后续数字处理模块在处理过程中所采用的肌电信号的功率并不是肌电采集设备所采集的原始肌电信号的功率，从而导致了肌电采集设备的信号处理结果的可靠性的降低。

【发明内容】

本发明的多个方面提供一种肌电采集设备的信号处理方法及装置，用以提高肌电采集设备的信号处理结果的可靠性。

本发明的一方面，提供一种肌电采集设备的信号处理方法，包括：

获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量；

获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量；

根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率，包括：

根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，获得数字量化引入的功率误差；

对所述第一数字量进行自相关处理，获得第一输出结果；

对所述第二数字量进行自相关处理，获得第二输出结果；

根据所述第一输出结果、所述第二输出结果和所述数字量化引入的功率误差，获得所述原始肌电信号经过所述肌电采集设备的放大模块放大之后的放大肌电信号的功率；

根据所述肌电采集设备的增益和所述放大肌电信号的功率，获得所述原始肌电信号的功率。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，获得数字量化引入的功率误差，包括：

根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，利用公式r_v＝v²/12+(ΔVL)²/4，获得数字量化引入的功率误差；其中，

v表示所述肌电采集设备的数字量化步进电压；

ΔVL表示所述肌电采集设备的非线性偏移量。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率之前，还包括：

根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述原始肌电信号的标准差的取值范围，获得比例参数；

若所述比例参数大于或等于1，执行根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率之前，还包括：

若所述比例参数小于1，调整所述肌电采集设备的增益和所述肌电采集设备的数字量化步进电压中的至少一项，以获得大于或等于1的所述比例参数。

本发明的另一方面，提供一种肌电采集设备的信号处理装置，包括：

自检获取单元，用于获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量；

采集获取单元，用于获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量；

信号处理单元，用于根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述信号处理单元，具体用于

根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，获得数字量化引入的功率误差；

对所述第一数字量进行自相关处理，获得第一输出结果；

对所述第二数字量进行自相关处理，获得第二输出结果；

根据所述第一输出结果、所述第二输出结果和所述数字量化引入的功率误差，获得所述原始肌电信号经过所述肌电采集设备的放大模块放大之后的放大肌电信号的功率；以及

根据所述肌电采集设备的增益和所述放大肌电信号的功率，获得所述原始肌电信号的功率。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述信号处理单元，具体用于

根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，利用公式r_v＝v²/12+(ΔVL)²/4，获得数字量化引入的功率误差；其中，

v表示所述肌电采集设备的数字量化步进电压；

ΔVL表示所述肌电采集设备的非线性偏移量。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述信号处理单元，还用于

根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述原始肌电信号的标准差的取值范围，获得比例参数；

若所述比例参数大于或等于1，执行根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述信号处理单元，还用于

若所述比例参数小于1，调整所述肌电采集设备的增益和所述肌电采集设备的数字量化步进电压中的至少一项，以获得大于或等于1的所述比例参数。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量，以及获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量，使得能够根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率，由于考虑了肌电采集设备的数字量化处理相关的参数即数字量化步进电压和肌电采集设备的非线性偏移量，使得能够将肌电采集设备的数字量化处理所引入的偏差消除，从而提高了肌电采集设备的信号处理结果的可靠性。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中肌电采集设备的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的肌电采集设备的信号处理方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例提供的肌电采集设备的信号处理装置的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中所涉及的终端可以包括但不限于手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线手持设备、平板电脑(Tablet Computer)、个人电脑(Personal Computer，PC)、MP3播放器、MP4播放器、可穿戴设备(例如，智能眼镜、智能手表、智能手环等)等。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图2为本发明一实施例提供的肌电采集设备的信号处理方法的流程示意图，如图2所示。

201、获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量。

此时，肌电采集设备在开始使用之前，可以进入自检状态，在该自检状态之下，用户不进行任何动作。

202、获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量。

此时，肌电采集设备在自检状态之后，可以进入测量状态，在该测量状态，用户可以随意进行任何动作。

203、根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

需要说明的是，201～203的执行主体的部分或全部可以为位于本地终端的应用，或者还可以为设置在位于本地终端的应用中的插件或软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)等功能单元，或者还可以为位于网络侧服务器中的处理引擎，或者还可以为位于网络侧的分布式系统，本实施例对此不进行特别限定。

可以理解的是，所述应用可以是安装在终端上的本地程序(nativeApp)，或者还可以是终端上的浏览器的一个网页程序(webApp)，本实施例对此不进行限定。

这样，通过获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量，以及获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量，使得能够根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率，由于考虑了肌电采集设备的数字量化处理相关的参数即数字量化步进电压和肌电采集设备的非线性偏移量，使得能够将肌电采集设备的数字量化处理所引入的偏差消除，从而提高了肌电采集设备的信号处理结果的可靠性。

肌电信号(electromyography，EMG)是众多肌纤维中运动单元动作电位动作电位(Motor Unit Action Potential，MUAP)在时间和空间上的叠加。表面肌电信号(surface electromyography，sEMG)是浅层肌肉EMG和神经干上电活动在皮肤表面的综合效应，能在一定程度上反映神经肌肉的活动；相对于针电极EMG，sEMG在测量上具有非侵入性、无创伤、操作简单等优点。一般来说，表面肌电信号的有效频段可以认为是在5Hz～450Hz，根据香农采样定理，表面肌电信号的采样频率至少是信号源有效频段的两倍，因此表面肌电信号的采样频率可以设置为1000Hz或2000Hz等数值。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在203中，具体可以根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，获得数字量化引入的功率误差。然后，对所述第一数字量进行自相关处理，获得第一输出结果，以及对所述第二数字量进行自相关处理，获得第二输出结果。进而，则可以根据所述第一输出结果、所述第二输出结果和所述数字量化引入的功率误差，获得所述原始肌电信号经过所述肌电采集设备的放大模块放大之后的放大肌电信号的功率，并根据所述肌电采集设备的增益和所述放大肌电信号的功率，获得所述原始肌电信号的功率。

在一个具体的实现过程中，具体可以根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，利用公式r_v＝v²/12+(ΔVL)²/4，获得数字量化引入的功率误差。

其中，r_v表示数字量化引入的功率误差；v表示所述肌电采集设备的数字量化步进电压；ΔVL表示所述肌电采集设备的非线性偏移量。

具体来说，如图1所示，由于肌电采集设备所采集到的原始肌电信号会叠加入随机干扰噪声，所以，经过系统放大模块和滤波模块，输入到数字量化模块之前的传输肌电信号z(t)，可以表示成原始肌电信号经过放大模块之后的信号x(t)和随机噪声信号经过放大模块之后的信号e(t)的叠加：

z(t)＝x(t)+e(t) 公式1

其中，原始肌电信号可以为均值为零的高斯随机噪声模型，其方差为其密度函数为：

肌电采集设备的量化偏移量ΔVq和非线性偏移量ΔVL，都是数字量化处理过程中需要带入分析的误差来源，因此，总的量化误差ΔV，可以表示成量化偏移量ΔVq和非线性偏移量ΔVL的叠加：

ΔV＝ΔVq+ΔVL 公式3

其中，量化偏移量ΔVq的取值范围可以为[-v/2,v/2]，非线性偏移量ΔVL可以定义为λ*v/2，λ的取值范围可以为[-1,1]。

定义总的量化误差ΔV的归一化的量化误差为：

b＝ΔVv 公式4

其中，b的取值范围可以为[-1/2-λ2,1/2+λ2]。

对传输肌电信号z(t)经过数字量化处理之后的数字量进行自相关处理，获得第一输出结果r_Q，即

其中，

可以通过实际测量过程中的肌电采集设备所采集的原始肌电信号之后所生成的数字量即第二数字量的相关得到；

可以通过实际自检过程中的肌电采集设备所采集的随机噪声信号之后所生成的数字量即第一数字量的相关得到；

为原始肌电信号经过放大模块之后的信号x(t)经过数字量化模块处理之后的数字量的相关值，可以表示成原始肌电信号经过肌电采集设备的放大模块放大之后的放大肌电信号的功率即x(t)的功率r_∞和数字量化引入的功率误差r_v的叠加：

其中，r_∞的取值可以表示为G²σ₁ ²，G肌电采集设备的增益。

下面分析r_Q和r_v的计算方法：

根据公式2，可以获得x(t)量化之后的密度函数为：

其中，

定义比例参数s₁＝G*σ₁/v，该比例参数反映了经过放大模块之后的信号幅度x(t)与数字量化步进电压之间的关系，则M_i可以表示为：

$M_i={\∫}_{v(i+b-1/2)}^{v(i+b+1/2)}p\left(x\right)dx=\frac{1}{2}\[erf\left(\frac{i+b+1/2}{\sqrt{2}{s}_1}\right)-erf\left(\frac{i+b-1/2}{\sqrt{2}{s}_1}\right)\].$

由此可以得到：

由公式6和公式8可知，数字量化引入的功率误差r_v可以表示为：

通过分析公式9，可以知道当s₁大于或等于1时，数字量化引入的功率误差r_v可以稳定在如下数值：

r_v＝v²/12+(ΔVL)²/4 公式10

因此，原始肌电信号经过肌电采集设备的放大模块放大之后的放大肌电信号的功率即x(t)的功率r_∞可以表示为：

需要说明的是，本发明中，数字量化可以由两部分组成，一部分为数模转换器(Analog to Digital Converter，ADC)完成的初步量化，另一部分为利用ARM、MCU等芯片完成的二次量化，即将ADC所输出的结果按照新的门限值进行再次量化。其中，初步量化的步进电压，在ADC型号选择之后是固定的，二次量化的步进电压则是可以调节，因此，最终的量化门限是可变的，具体可以根据所选择的数字量化步进电压，实时计算数字量化引入的功率误差r_v。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在203之前，还可以进一步根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述原始肌电信号的标准差的取值范围，获得比例参数。若所述比例参数大于或等于1，则可以执行根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

若所述比例参数小于1，调整所述肌电采集设备的增益和所述肌电采集设备的数字量化步进电压中的至少一项，以获得大于或等于1的所述比例参数。这样，就可以执行根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

目前通用的ADC的量化位数基本都在8比特(bit)以上，其s₁均大于1，λ均小于1％。在工频抑制良好的情况下，以10bit(1024阶)量化的ADC为例，假设满量程电压值为1000mV，其步进电压v设定为1000mV/2¹⁰，采用阻抗匹配50欧姆的肌电采集设备，可以计算出数字量化引入的功率误差约为-40dBm。

设计中需要设计工频抑制环节，同时降低随机噪声。产品出厂时，肌电采集设备的增益G与数字量化步进电压v的选择应确保s₁大于或等于1，且数字量化步进电压v越小，则数字量化引入的功率误差越小。

本实施例中，通过获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量，以及获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量，使得能够根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率，由于考虑了肌电采集设备的数字量化处理相关的参数即数字量化步进电压和肌电采集设备的非线性偏移量，使得能够将肌电采集设备的数字量化处理所引入的偏差消除，从而提高了肌电采集设备的信号处理结果的可靠性。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

图3为本发明另一实施例提供的肌电采集设备的信号处理装置的结构示意图，如图3所示。本实施例的肌电采集设备的信号处理装置可以包括自检获取单元31、采集获取单元32和信号处理单元33。其中，自检获取单元31，用于获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量；采集获取单元32，用于获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量；信号处理单元33，用于根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

需要说明的是，本实施例所提供的肌电采集设备的信号处理装置的部分或全部可以为位于本地终端的应用，或者还可以为设置在位于本地终端的应用中的插件或软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)等功能单元，或者还可以为位于网络侧服务器中的处理引擎，或者还可以为位于网络侧的分布式系统，本实施例对此不进行特别限定。

可以理解的是，所述应用可以是安装在终端上的本地程序(nativeApp)，或者还可以是终端上的浏览器的一个网页程序(webApp)，本实施例对此不进行限定。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，所述信号处理单元33，具体可以用于根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，获得数字量化引入的功率误差；对所述第一数字量进行自相关处理，获得第一输出结果；对所述第二数字量进行自相关处理，获得第二输出结果；根据所述第一输出结果、所述第二输出结果和所述数字量化引入的功率误差，获得所述原始肌电信号经过所述肌电采集设备的放大模块放大之后的放大肌电信号的功率；以及根据所述肌电采集设备的增益和所述放大肌电信号的功率，获得所述原始肌电信号的功率。

在一个具体的实现过程中，所述信号处理单元33，具体可以用于根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，利用公式r_v＝v²/12+(ΔVL)²/4，获得数字量化引入的功率误差；其中，v表示所述肌电采集设备的数字量化步进电压；ΔVL表示所述肌电采集设备的非线性偏移量。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，所述信号处理单元33，还可以进一步用于根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述原始肌电信号的标准差的取值范围，获得比例参数；若所述比例参数大于或等于1，执行根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

进一步地，所述信号处理单元33，还可以进一步用于若所述比例参数小于1，调整所述肌电采集设备的增益和所述肌电采集设备的数字量化步进电压中的至少一项，以获得大于或等于1的所述比例参数。

需要说明的是，图2对应的实施例中方法，可以由本实施例提供的肌电采集设备的信号处理装置实现。详细描述可以参见图2对应的实施例中的相关内容，此处不再赘述。

本实施例中，通过自检获取单元获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量，以及采集获取单元获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量，使得信号处理单元能够根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率，由于考虑了肌电采集设备的数字量化处理相关的参数即数字量化步进电压和肌电采集设备的非线性偏移量，使得能够将肌电采集设备的数字量化处理所引入的偏差消除，从而提高了肌电采集设备的信号处理结果的可靠性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种肌电采集设备的信号处理方法，其特征在于，包括：

获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量；

获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量；

根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率，包括：

根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，获得数字量化引入的功率误差；

对所述第一数字量进行自相关处理，获得第一输出结果；

对所述第二数字量进行自相关处理，获得第二输出结果；

根据所述第一输出结果、所述第二输出结果和所述数字量化引入的功率误差，获得所述原始肌电信号经过所述肌电采集设备的放大模块放大之后的放大肌电信号的功率；

根据所述肌电采集设备的增益和所述放大肌电信号的功率，获得所述原始肌电信号的功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，获得数字量化引入的功率误差，包括：

根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，利用公式r_v＝v²/12+(ΔVL)²/4，获得数字量化引入的功率误差；其中，

v表示所述肌电采集设备的数字量化步进电压；

ΔVL表示所述肌电采集设备的非线性偏移量。

4.根据权利要求1～3任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率之前，还包括：

根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述原始肌电信号的标准差的取值范围，获得比例参数；

若所述比例参数大于或等于1，执行根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率之前，还包括：

若所述比例参数小于1，调整所述肌电采集设备的增益和所述肌电采集设备的数字量化步进电压中的至少一项，以获得大于或等于1的所述比例参数。

6.一种肌电采集设备的信号处理装置，其特征在于，包括：

自检获取单元，用于获取肌电采集设备未采集任何有效肌电信号之前所生成的第一数字量；

采集获取单元，用于获取肌电采集设备采集原始肌电信号之后所生成的第二数字量；

信号处理单元，用于根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元，具体用于

根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，获得数字量化引入的功率误差；

对所述第一数字量进行自相关处理，获得第一输出结果；

对所述第二数字量进行自相关处理，获得第二输出结果；

根据所述第一输出结果、所述第二输出结果和所述数字量化引入的功率误差，获得所述原始肌电信号经过所述肌电采集设备的放大模块放大之后的放大肌电信号的功率；以及

根据所述肌电采集设备的增益和所述放大肌电信号的功率，获得所述原始肌电信号的功率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元，具体用于

根据所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述肌电采集设备的非线性偏移量，利用公式r_v＝v²/12+(ΔVL)²/4，获得数字量化引入的功率误差；其中，

v表示所述肌电采集设备的数字量化步进电压；

ΔVL表示所述肌电采集设备的非线性偏移量。

9.根据权利要求6～8任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元，还用于

根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压和所述原始肌电信号的标准差的取值范围，获得比例参数；

若所述比例参数大于或等于1，执行根据所述肌电采集设备的增益、所述肌电采集设备的数字量化步进电压、所述肌电采集设备的非线性偏移量、所述第一数字量和所述第二数字量，获得所述原始肌电信号的功率。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元，还用于

若所述比例参数小于1，调整所述肌电采集设备的增益和所述肌电采集设备的数字量化步进电压中的至少一项，以获得大于或等于1的所述比例参数。