[发明专利]一种基于表面肌电信号的游戏控制系统

说明书

本发明公开了一种基于表面肌电信号的游戏控制系统，包括固定在人体上的肌电采集盒、与肌电采集盒信号连接的表面电极、与肌电采集盒信号连接的信号接收设备以及与信号接收设备信号连接的计算机，所述表面电极贴在身体皮肤表面并能够根据其所在位置附近肌肉的运动生成肌电信号，所述计算机能够对肌电信号进行分析，并且根据分析的结果控制安装在计算机内的游戏。该游戏控制系统采用人体的皮肤表面的肌电信号进行控制，能够使人们更加亲身的体验游戏，同时达到了康复训练的效果。

技术领域

本发明属于生物医学信息处理领域，尤其涉及一种基于表面肌电信号的游戏控制系统。

背景技术

传感器技术和信号处理技术的发展使得便携式计算机设备直接感知肌肉活动成为可能。多种类的人体生理信号识别结果可转换为多自由度控制指令，在康复医学中为病患提供一种操作辅助设备的方法，在人机交互中用户可以根据情境自由选择合适的动作种类表达自身意图并与外界环境进行信息交换，在普适计算中可以智能感知用户无意识的动作，判断用户需求并提供人性化的服务。这其中重要的应用方向之一是表面肌电识别。

基于表面肌电信号的人体动作识别与交互可实现穿戴式电生理系统，突破传统的基于键盘和鼠标的人机交互的局限性，探索新颖的人与环境的信息传递方式。人体动作识别是指计算机自动检测、分析和理解人体各类运动和行为，判断人的意图并提供相应服务的过程。具体应用包括：多模态人机交互，使得用户以自然便利的方式操作计算机；通过体感游戏直接获取人体动作数据用于游戏控制等。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于表面肌电信号的游戏控制系统，通过人体的动作能够直接控制游戏，在玩游戏时，给人带来更直观的感受。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于表面肌电信号的游戏控制系统，其特征在于，包括固定在人体上的肌电采集盒、与肌电采集盒信号连接的表面电极、与肌电采集盒信号连接的信号接收设备以及与信号接收设备信号连接的计算机，所述表面电极贴在身体皮肤表面并能够根据其所在位置附近肌肉的运动生成肌电信号，所述计算机能够对肌电信号进行分析，并且根据分析的结果控制安装在计算机内的游戏。

优选地，所述肌电采集盒内设置有与表面电极信号连接的微处理器和与微处理器信号连接的通讯模块，所述信号接收设备也设置有通讯模块，所述肌电采集盒与信号接收设备通过各自的通讯模块实现信号连接。

优选地，所述通讯模块均为无线通讯模块。

优选地，所述肌电采集盒内还设置有三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器与微处理器信号连接。

优选地，所述计算机对接收的肌电信号通过自回归模型进行特征提取。

优选地，所述计算机对提取的特征通过支持向量机算法进行分类。

本发明还提供了一种利用上述游戏控制系统控制游戏的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：肌电采集盒将采集到的数据通过信号接收设备发送到计算机；

步骤二：安装在计算机内的控制软件对肌电采集盒采集到的数据进行处理；

步骤三：通过处理后的数据对控制游戏。

优选地，步骤二中对数据的处理包括动作特征提取和对提取的动作特征进行分类。

优选地，采用支持向量机算法对提取的动作特征进行分类。

优选地，所述控制软件具有用以对支持向量机算法进行优化的训练和学习功能。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

该控制系统通过手臂等身体部位来控制安装于计算机内的游戏，具有可玩性高，能够使用户得到更亲身的体验。

附图说明