CN109758146B - 用于肌电信号采集装置的校准方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于肌电信号采集装置的校准方法和装置,所述校准方法包括以下步骤:获取N个电平幅值V1,V2,…,VN,其中,N为自然数;设定i=1,并持续执行N次以下操作:获取第i个电平幅值Vi,生成电平幅值为Vi的模拟校准信号,将所述模拟校准信号输入所述肌电信号调理模块,从所述肌电信号采样模块得到若干第一信号采样数据,从所述若干第一信号采样数据中得到电平值最大的第二信号采样数据AdcVali,之后i的值增加一;基于N个电平幅值和N个第二信号采样数据、校准所述肌电信号采样模块。从而能够对肌电信号采集装置进行校准。
Description
技术领域
本发明涉及生物肌电信号采集和处理技术领域,尤其涉及一种用于肌电信号采集装置的校准方法和装置。
背景技术
肌电信号(EMG,Electromyography)是众多肌纤维中的运动单元的动作电位(MUAP,Motor Unit Action Potential)在时间和空间上的叠加,肌电信号在临床医学、人机功效学、康复医学和体育科学等方面均有重要的实用价值。在现实中,通常让被采集者穿戴肌电信号采集装置(例如,产后及盆底康复治疗仪等),该肌电信号采集装置设置有用于采集肌电信号的若干电极,在使用时,会将该若干电极分别粘贴于被采集者特定的身体部位(例如,粘贴于被采集者的皮肤表面和阴道等部位),之后肌电信号采集装置会对所接收到的肌电信号进行信号采样处理,并得到若干离散的信号采样数据,依据若干信号采样数据得到若干肌电信号电压值,之后可以显示该肌电信号电压值(例如,以图形的方式展示等),这里,肌电信号通常为微弱小信号,通常为μV级。
可以理解的是,在被采集者的使用过程中,被采集者的体液等有可能侵蚀肌电信号采集装置,从而有可能使得电路出现老化现象,并且不同的肌电信号采集装置中的电路器件性能也会有差异,可以理解的是,不同的肌电信号采集装置的电极在接收到相同的肌电信号时,所输出的信号采样数据也有可能不一致,因此,需要对肌电信号采集装置进行校准,使得不同的肌电信号采集装置的电极在接收相同的肌电信号时,最后所输出的肌电信号电压值是一致的。
因此,如何对肌电信号采集装置进行校准,就成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于肌电信号采集装置的校准方法和装置。
为了实现上述发明目的之一,本发明一实施方式提供一种用于肌电信号采集装置的校准方法,所述肌电信号采集装置包括肌电信号调理模块和肌电信号采样模块,所述肌电信号调理模块用于对所接收的肌电信号进行放大和调理处理,所述肌电信号采样模块用于基于预设采样频率对放大和调理后的肌电信号进行信号采样处理并得到若干第一信号采样数据,对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,其中,第一信号采样数据为离散数据;所述校准方法包括以下步骤:
获取N个电平幅值V1,V2,…,VN,其中,N为自然数;
设定i=1,并持续执行N次以下操作:获取第i个电平幅值Vi,生成电平幅值为Vi的模拟校准信号,将所述模拟校准信号输入所述肌电信号调理模块,从所述肌电信号采样模块得到若干第一信号采样数据,从所述若干第一信号采样数据中得到电平值最大的第二信号采样数据AdcVali,之后i的值增加一;
基于N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN,校准所述肌电信号采样模块中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述校准所述肌电信号采样模块中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:在存在AdcValj与ExpAdcValj的差值不处于预设范围时,校准失败,其中,对所述ExpAdcValj进行模数转换得到的结果为Vj,j=1,2,…,N。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述校准所述肌电信号采样模块中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:对N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN进行多点曲线拟合或线性拟合得到拟合函数f(x);使用公式“肌电信号电压值=f(第一信号采样数据)”对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
作为本发明一实施方式的进一步改进,N=2;所述校准所述肌电信号采样模块中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:使用公式“肌电信号电压值=(第一信号采样数据–AdcVal1)*(V2–V1)/(AdcVal2–AdcVal1)”对每个第一信号采样数据都进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
作为本发明一实施方式的进一步改进,N=4;所述校准所述肌电信号采样模块中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:使用公式对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值;所述公式为:在确定AdcVal2≤第一信号采样数据<AdcVal1时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal2)*(V1-V2)/(AdcVal1-AdcVal2);在确定AdcVal3≤第一信号采样数据<AdcVal2时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal3)*(V2–V3)/(AdcVal2-AdcVal3);在确定AdcVal4≤第一信号采样数据<AdcVal3时,肌电信号电压值=(AdcVal-AdcVal4)*(V3-V4)/(AdcVal3-AdcVal4)。
本发明实施例还提供了一种用于肌电信号采集装置的校准装置,所述肌电信号采集装置包括肌电信号调理模块和肌电信号采样模块,所述肌电信号调理模块用于对所接收的肌电信号进行放大和调理处理,所述肌电信号采样模块用于基于预设采样频率对放大和调理后的肌电信号进行信号采样处理并得到若干第一信号采样数据,对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,其中,第一信号采样数据为离散数据;所述校准装置包括以下模块:电平幅值获取模块,用于获取N个电平幅值V1,V2,…,VN,其中,N为自然数;第一处理模块,用于设定i=1,并持续执行N次以下操作:获取第i个电平幅值Vi,生成电平幅值为Vi的模拟校准信号,将所述模拟校准信号输入所述肌电信号调理模块,从所述肌电信号采样模块得到若干第一信号采样数据,从所述若干第一信号采样数据中得到电平值最大的第二信号采样数据AdcVali,之后i的值增加一;第二处理模块,用于基于N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN,校准所述肌电信号采样模块中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第二处理模块,还用于:在存在AdcValj与ExpAdcValj的差值不处于预设范围时,校准失败,其中,对所述ExpAdcValj进行模数转换得到的结果为Vj,j=1,2,…,N。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第二处理模块,还用于:对N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN进行多点曲线拟合或线性拟合得到拟合函数f(x);使用公式“肌电信号电压值=f(第一信号采样数据)”对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
作为本发明一实施方式的进一步改进,N=2;所述校准所述肌电信号采样模块中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:使用公式“肌电信号电压值=(第一信号采样数据–AdcVal1)*(V2–V1)/(AdcVal2–AdcVal1)”对每个第一信号采样数据都进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
作为本发明一实施方式的进一步改进,N=4;所述校准所述肌电信号采样模块中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:使用公式对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值;所述公式为:在确定AdcVal2≤第一信号采样数据<AdcVal1时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal2)*(V1-V2)/(AdcVal1-AdcVal2);在确定AdcVal3≤第一信号采样数据<AdcVal2时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal3)*(V2–V3)/(AdcVal2-AdcVal3);在确定AdcVal4≤第一信号采样数据<AdcVal3时,肌电信号电压值=(AdcVal-AdcVal4)*(V3-V4)/(AdcVal3-AdcVal4)。
相对于现有技术,本发明的技术效果在于:本发明提供了一种用于肌电信号采集装置的校准方法和装置,所述校准方法包括以下步骤:获取N个电平幅值V1,V2,…,VN,其中,N为自然数;设定i=1,并持续执行N次以下操作:获取第i个电平幅值Vi,生成电平幅值为Vi的模拟校准信号,将所述模拟校准信号输入所述肌电信号调理模块,从所述肌电信号采样模块得到若干第一信号采样数据,从所述若干第一信号采样数据中得到电平值最大的第二信号采样数据AdcVali,之后i的值增加一;基于N个电平幅值和N个第二信号采样数据、校准所述肌电信号采样模块。从而能够对肌电信号采集装置进行校准。
附图说明
图1是本发明实施例中的肌电信号采集装置的结构示意图;
图2是本发明实施例中的校准方法的流程示意图;
图3是本发明实施例中的校准信号生成模块的用于展示控制信号和模拟校准信号的原理图;
图4是本发明实施例中的肌电信号调理电路第一信号漂移指示图;
图5是本发明实施例中的肌电信号调理电路第二信号漂移指示图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如,如果将图中的设备翻转,则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向),并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
并且,应当理解的是尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构,但是这些被描述对象不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将这些描述对象彼此区分开。例如,第一信号采样数据可以被称为第二信号采样数据,并且类似地第二信号采样数据也可以被称为第一信号采样数据,这并不背离本申请的保护范围。
这里,图1展示了本发明申请中的肌电信号采集装置的一种结构图,该肌电信号采集装置包含有:电极模块1、校准信号生成模块2、肌电信号调理模块3、肌电信号采样模块4和控制模块5。
电极模块1中设置有若干用于测量肌电(EMG,electromyography)信号的采样电极,并将所采集到的肌电信号发送到肌电信号调理模块3。该电极可以为Ag/AgCl表面电极或阴道电极等,其中,Ag/AgCl表面电极的极化电平小,且能快速获得稳定的肌电信号,这里,该若干电极可以为三片相互平行的Ag/AgCl表面电极,中间电极为参考地端电极,另外两个构成差分输入端电极,可以理解的是,参考地端电极能够有效的降低噪声干扰,提高了共模抑制能力。
校准信号生成模块2用于接收控制模块5的控制信号,生成符合预设条件的模拟校准信号,即控制模块5能够设定该模拟校准信号的波形、频率和电平幅值等参数,并将所生成的模拟校准信号发送到肌电信号调理模块3。
肌电信号调理模块3可以包括有高通滤波电路、高倍放大电路和低通滤波电路等几个部分。可以理解的是,如果肌电信号直接接入高倍放大器,由于噪声的影响,输出信号易发生漂移并很快达到饱和,因此,可以先将肌电信号接入高通滤波电路,之后再送入高倍放大电路。此外,为了滤除高频噪声,可以将高倍放大电路所放大后的信号接入到低通滤波电路。在肌电信号调理模块3中还可以包含有能够滤除工频信号的陷波器,可选的,该陷波器可以消除50Hz的工频信号。在实际中,肌电信号调理模块3通常采用硬件电路来实现,在发明人的长期工作中,发现肌电信号调理模块3存在器件老化和电路性能差异等现象。
肌电信号采样模块4用于基于预设采样频率对放大和调理后的肌电信号进行信号采样处理、得到信号采样数据,之后对信号采样数据进行处理得到肌电信号电压值。可以理解的是,肌电信号采样模块4所接收的肌电信号是一个时间连续、幅值也连续的模拟量,而信号采样数据是若干时间离散、幅值也离散的离散数据。
控制模块5用于执行本发明实施例一中的校准方法,该控制模块5可以为硬件模块、软件模块或软硬结合的模块,例如,控制模块5可以为MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)。这里,控制模块5可以每隔一段预设的时间、就执行一次该校准方法,也可以在该肌电信号采集装置启动时、执行一次该校准方法。
这里,在使用该肌电信号采集装置采集被采集者的肌电信号时,可以断开校准信号生成模块2和肌电信号调理模块3之间的连接,并控制电极模块1工作,且将所采集到的肌电信号发送到肌电信号调理模块3。在对该肌电信号采集装置进行校准时,可以断开电极模块1和肌电信号调理模块3之间的连接,并控制校准信号生成模块2工作,且将所生成的模拟校准信号发送到肌电信号调理模块3。
本发明实施例一提供了一种用于肌电信号采集装置的校准方法,所述肌电信号采集装置包括肌电信号调理模块3和肌电信号采样模块4,所述肌电信号调理模块3用于对所接收的肌电信号进行放大和调理处理,所述肌电信号采样模块4用于基于预设采样频率对放大和调理后的肌电信号进行信号采样处理并得到若干第一信号采样数据,对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,其中,第一信号采样数据为离散数据;所述校准方法包括以下步骤:
步骤101:获取N个电平幅值V1,V2,…,VN,其中,N为自然数;
步骤102:设定i=1,并持续执行N次以下操作:获取第i个电平幅值Vi,生成电平幅值为Vi的模拟校准信号,将所述模拟校准信号输入所述肌电信号调理模块3,从所述肌电信号采样模块4得到若干第一信号采样数据,从所述若干第一信号采样数据中得到电平值最大的第二信号采样数据AdcVali,之后i的值增加一;这里,控制模块5可以向校准信号生成模块2发送控制信号,校准信号生成模块2依据该控制信号来生成模拟校准信号。在图3中,控制信号为方波,此外控制信号还可以为正弦波、三角波或锯齿波等。
这里,图3示出了控制信号和模拟校准信号的一个具体的例子,模拟校准信号是±50μV方波信号,该方波的最高电平为+50μV,最低电平为-50μV,控制信号的最高电平为3.3V,低电平是0V;第一、第二控制信号的时序是不同的,即第一控制信号为高电平时,第二控制信号为低电平,而第一控制信号为低电平时,第二控制信号为高电平;其中,校准信号生成模块2能够对控制信号进行分压从而将3.3V的控制信号转化为50μV的信号,第一、第二控制信号分别用于产生+50μV和-50μV的信号。
步骤103:基于N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN,校准所述肌电信号采样模块4中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”。
这里,在肌电信号采样模块4中,会对AdcVali进行转换处理,并得到Voli;可以理解的是,如果肌电信号调理模块3没有发生老化或者电路器件性能没有差异,则Voli等于Vi,反之,则Voli不等于Vi;因此,如果Voli不等于Vi,则可以判断肌电信号调理模块3发了老化或者电路器件性能具有差异,需要对肌电信号采样模块4中的功能进行校准,从而使得Voli等于Vi。这里,假设,肌电信号调理模块3没有发生老化或者电路器件性能没有差异时,V与AdcVal之间的函数关系为V=H(AdcVal),而肌电信号调理模块3发生老化或者电路器件性能有差异时,Vol与AdcVal之间的函数关系为Vol=H’(AdcVal),可以理解的是,函数H(x)与H’(X)是不一样的。
优选的,所述校准所述肌电信号采样模块4中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:
在存在AdcValj与ExpAdcValj的差值不处于预设范围时,校准失败,其中,对所述ExpAdcValj进行模数转换得到的结果为Vj,j=1,2,…,N。这里,可以理解的是,如果AdcValj与ExpAdcValj的差值过大,则可以认为AdcValj可能存在这错误,即无法进行校准了
优选的,所述校准所述肌电信号采样模块4中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:
对N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN进行多点曲线拟合或线性拟合得到拟合函数f(x);
使用公式“肌电信号电压值=f(第一信号采样数据)”对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
函数H(x)的曲线与H’(X)的曲线之间有可能发生了漂移,如果该漂移不是线性漂移,则可以使用多点曲线拟合得到拟合函数f(x),且使用f(x)来替代函数H(x);如果该漂移是线性的,则可以使用线性拟合得到拟合函数f(x),且使用f(x)来替代函数H(x)。
优选的,N=2;所述校准所述肌电信号采样模块4中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:
使用公式“肌电信号电压值=(第一信号采样数据–AdcVal1)*(V2–V1)/(AdcVal2–AdcVal1)”对每个第一信号采样数据都进行处理、并得到若干肌电信号电压值。这里,函数H(x)的曲线与H’(X)的曲线之间有可能发生了漂移,如果该漂移如果是线性漂移,就可以使用线性拟合得到拟合函数,然后使用该拟合函数替代函数H(x)。
这里,如图4所示,V与AdcVal之间的函数关系为V=H(AdcVal),且H(0)=0,即V=H(x)的曲线应该是沿着原点对称的,如图4所示,Vol与AdcVal之间的函数关系为Vol=H’(AdcVal)所形成的曲线有可能为H1’(X)或H2’(X),此时就需要对H1’(X)或H2’(X)进行相对于H(X)的漂移进行处理。
优选的,N=4;所述校准所述肌电信号采样模块4中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:
使用公式对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值;所述公式为:在确定AdcVal2≤第一信号采样数据<AdcVal1时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal2)*(V1-V2)/(AdcVal1-AdcVal2);
在确定AdcVal3≤第一信号采样数据<AdcVal2时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal3)*(V2–V3)/(AdcVal2-AdcVal3);
在确定AdcVal4≤第一信号采样数据<AdcVal3时,肌电信号电压值=(AdcVal-AdcVal4)*(V3-V4)/(AdcVal3-AdcVal4)。。
这里,如图5的所示,H1(X)与H1’(X)与H(X)的上下会有一定的漂移和偏差,可以通过上述的来校准。
本发明实施例还提供了一种用于肌电信号采集装置的校准装置,所述肌电信号采集装置包括肌电信号调理模块3和肌电信号采样模块4,所述肌电信号调理模块3用于对所接收的肌电信号进行放大和调理处理,所述肌电信号采样模块4用于基于预设采样频率对放大和调理后的肌电信号进行信号采样处理并得到若干第一信号采样数据,对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,其中,第一信号采样数据为离散数据;所述校准装置包括以下模块:
电平幅值获取模块,用于获取N个电平幅值V1,V2,…,VN,其中,N为自然数;
第一处理模块,用于设定i=1,并持续执行N次以下操作:获取第i个电平幅值Vi,生成电平幅值为Vi的模拟校准信号,将所述模拟校准信号输入所述肌电信号调理模块3,从所述肌电信号采样模块4得到若干第一信号采样数据,从所述若干第一信号采样数据中得到电平值最大的第二信号采样数据AdcVali,之后i的值增加一;
第二处理模块,用于基于N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN,校准所述肌电信号采样模块4中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”。
优选的,所述第二处理模块,还用于:
在存在AdcValj与ExpAdcValj的差值不处于预设范围时,校准失败,其中,对所述ExpAdcValj进行模数转换得到的结果为Vj,j=1,2,…,N。
优选的,所述第二处理模块,还用于:
对N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN进行多点曲线拟合或线性拟合得到拟合函数f(x);
使用公式“肌电信号电压值=f(第一信号采样数据)”对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
优选的,N=2;所述校准所述肌电信号采样模块4中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:
使用公式“肌电信号电压值=(第一信号采样数据–AdcVal1)*(V2–V1)/(AdcVal2–AdcVal1)”对每个第一信号采样数据都进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
优选的,N=4;所述校准所述肌电信号采样模块4中的功能“对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值”,包括:
使用公式对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值;
所述公式为:在确定AdcVal2≤第一信号采样数据<AdcVal1时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal2)*(V1-V2)/(AdcVal1-AdcVal2);
在确定AdcVal3≤第一信号采样数据<AdcVal2时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal3)*(V2–V3)/(AdcVal2-AdcVal3);
在确定AdcVal4≤第一信号采样数据<AdcVal3时,肌电信号电压值=(AdcVal-AdcVal4)*(V3-V4)/(AdcVal3-AdcVal4)。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于肌电信号采集装置的校准方法,所述肌电信号采集装置包括肌电信号调理模块和肌电信号采样模块,所述肌电信号调理模块用于对所接收的肌电信号进行放大和调理处理,所述肌电信号采样模块用于基于预设采样频率对放大和调理后的肌电信号进行信号采样处理并得到若干第一信号采样数据,对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,其中,第一信号采样数据为离散数据;其特征在于,所述校准方法包括以下步骤:
获取N个电平幅值V1,V2,…,VN,其中,N为自然数;
设定i=1,并持续执行N次以下操作:获取第i个电平幅值Vi,生成电平幅值为Vi的模拟校准信号,将所述模拟校准信号输入所述肌电信号调理模块,从所述肌电信号采样模块得到若干第一信号采样数据,从所述若干第一信号采样数据中得到电平值最大的第二信号采样数据AdcVali,之后i的值增加一;
基于N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN,校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值;
其中,校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,包括:
对N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN进行以所述第二信号采样数据为自变量、以所述电平幅值为因变量的多点曲线拟合或线性拟合得到拟合函数f(x);
使用公式肌电信号电压值=f(第一信号采样数据)对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
2.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,包括:
在存在AdcValj与ExpAdcValj的差值不处于预设范围时,校准失败,其中,对所述ExpAdcValj进行模数转换得到的结果为Vj,j=1,2,…,N,所述ExpAdcValj为所述AdcValj的基准值。
3.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,
N=2;
所述校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,包括:
使用公式肌电信号电压值=(第一信号采样数据–AdcVal1)*(V2–V1)/(AdcVal2–AdcVal1)对每个第一信号采样数据都进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
4.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于:
N=4;
所述校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,包括:
使用公式对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值;
所述公式为:在确定AdcVal2≤第一信号采样数据<AdcVal1时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal2)*(V1-V2)/(AdcVal1-AdcVal2);
在确定AdcVal3≤第一信号采样数据<AdcVal2时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal3)*(V2–V3)/(AdcVal2-AdcVal3);
在确定AdcVal4≤第一信号采样数据<AdcVal3时,肌电信号电压值=(AdcVal-AdcVal4)*(V3-V4)/(AdcVal3-AdcVal4)。
5.一种用于肌电信号采集装置的校准装置,所述肌电信号采集装置包括肌电信号调理模块和肌电信号采样模块,所述肌电信号调理模块用于对所接收的肌电信号进行放大和调理处理,所述肌电信号采样模块用于基于预设采样频率对放大和调理后的肌电信号进行信号采样处理并得到若干第一信号采样数据,对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,其中,第一信号采样数据为离散数据;其特征在于,所述校准装置包括以下模块:
电平幅值获取模块,用于获取N个电平幅值V1,V2,…,VN,其中,N为自然数;
第一处理模块,用于设定i=1,并持续执行N次以下操作:获取第i个电平幅值Vi,生成电平幅值为Vi的模拟校准信号,将所述模拟校准信号输入所述肌电信号调理模块,从所述肌电信号采样模块得到若干第一信号采样数据,从所述若干第一信号采样数据中得到电平值最大的第二信号采样数据AdcVali,之后i的值增加一;
第二处理模块,用于基于N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN,校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值;
其中,校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,包括:
对N个电平幅值V1,V2,…,VN以及N个第二信号采样数据AdcVal1,AdcVal2,AdcVal3,…,AdcValN进行以所述第二信号采样数据为自变量、以所述电平幅值为因变量的多点曲线拟合或线性拟合得到拟合函数f(x);
使用公式肌电信号电压值=f(第一信号采样数据)对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
6.根据权利要求5所述的校准装置,其特征在于,所述第二处理模块,还用于:
在存在AdcValj与ExpAdcValj的差值不处于预设范围时,校准失败,其中,对所述ExpAdcValj进行模数转换得到的结果为Vj,j=1,2,…,N,所述ExpAdcValj为所述AdcValj的基准值。
7.根据权利要求5所述的校准装置,其特征在于,
N=2;
所述校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,包括:
使用公式肌电信号电压值=(第一信号采样数据–AdcVal1)*(V2–V1)/(AdcVal2–AdcVal1)对每个第一信号采样数据都进行处理、并得到若干肌电信号电压值。
8.根据权利要求5所述的校准装置,其特征在于:
N=4;
所述校准所述肌电信号采样模块中的功能函数,所述功能函数用于对若干第一信号采样数据进行处理并得到若干肌电信号电压值,包括:
使用公式对每个第一信号采样数据均进行处理、并得到若干肌电信号电压值;
所述公式为:在确定AdcVal2≤第一信号采样数据<AdcVal1时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal2)*(V1-V2)/(AdcVal1-AdcVal2);
在确定AdcVal3≤第一信号采样数据<AdcVal2时,肌电信号电压值=(第一信号采样数据-AdcVal3)*(V2–V3)/(AdcVal2-AdcVal3);
在确定AdcVal4≤第一信号采样数据<AdcVal3时,肌电信号电压值=(AdcVal-AdcVal4)*(V3-V4)/(AdcVal3-AdcVal4)。
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