[发明专利]基于手部动作肌音信号的人机交互方法及交互系统

权利要求书

1.一种基于手部动作肌音信号的人机交互方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、数据采集及处理：

a1)采集对应左击和右击的手部动作的原始肌音信号；

a2)对采集到的原始肌音信号依次进行滤波和信号偏置处理；

a3)获取处理后的手部动作肌音信号，并保存；

B、模式识别：

b1)获取经所述步骤A处理后的手部动作肌音信号并进行预处理；

b2)提取手部动作肌音信号的时域特征；

b3)将提取出的时域特征输入分类器，判别当前手部动作，得到动作判别结果；

C、人机交互：

c1)采集手部动作的移动信息；

c2)将采集的移动信息和步骤B获得的动作判别结果转化为数字驱动信号；

c3)根据所述数字驱动信号完成鼠标指针的定位以及鼠标单击操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于手部动作肌音信号的人机交互方法，其特征在于，在步骤a2)中，所述滤波包括消除直流偏置信号的高通滤波、消除高频成分的低通滤波和消除工频干扰的陷波滤波。

3.根据权利要求1所述的一种基于手部动作肌音信号的人机交互方法，其特征在于，在步骤b1)中，所述预处理包括软件滤波、归一化处理和动作分割。

4.根据权利要求3所述的一种基于手部动作肌音信号的人机交互方法，其特征在于，所述动作分割采用等长分割算法进行分割，其中，动作起点的判断采阈值双门限判断法。

5.根据权利要求1所述的一种基于手部动作肌音信号的人机交互方法，其特征在于，在步骤b3)中，所述分类器为经训练后保存的分类器模型。

6.一种基于手部动作肌音信号的人机交互系统，其特征在于，包括：

MMG信号传感器，用于采集对应左击和右击的手部动作的原始肌音信号；

MMG信号处理电路，与MMG信号传感器连接，用于对原始肌音信号进行滤波处理；

MMG信号偏置电路，与MMG信号处理电路连接，用于对滤波后的肌音信号进行偏置处理；

数据采集卡，与MMG信号偏置电路连接，用于获取并保存处理后的对应左击和右击的手部动作肌音信号；

模式识别模块，与数据采集卡连接，用于根据所述手部动作肌音信号判别当前手部动作，获得动作判别结果；

手臂移动信息传感器，用于采集手部动作的移动信息；

交互驱动模块，分别连接模式识别模块和手臂移动信息传感器，用于将所述移动信息和动作判别结果转化为数字驱动信号，并根据所述数字驱动信号完成鼠标指针的定位以及鼠标单击操作，实现人机交互。

7.根据权利要求6所述的一种基于手部动作肌音信号的人机交互系统，其特征在于，所述MMG信号传感器为TD-3压电加速度传感器。

8.根据权利要求6所述的一种基于手部动作肌音信号的人机交互系统，其特征在于，所述MMG信号处理电路包括依次连接的高通滤波器、低通滤波器和陷波器。

9.根据权利要求6所述的一种基于手部动作肌音信号的人机交互系统，其特征在于，所述模式识别模块包括：

训练应用切换开关，用于接收电平信号实现训练学习模式与应用模式的切换；

训练学习单元，用于根据学习集进行训练，获得训练后的分类器并保存；

应用单元，用于根据分类器对接收到的手部动作肌音信号进行动作判别，输出动作判别结果。

10.根据权利要求6所述的一种基于手部动作肌音信号的人机交互系统，其特征在于，所述手臂移动信息传感器为包括3个轴向陀螺仪和3个轴向加速器的6轴运动处理组件。