[发明专利]一种基于肌电和微压力信号的尿意预判方法及装置

权利要求书

1.一种基于肌电和微压力信号的尿意预判方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：采集腹部肌肉的肌电信号及微压力信号；

步骤S2：分别对所述肌电信号及微压力信号进行预处理；

步骤S3：确定肌电标定阈值、微压力标定阈值；

步骤S4：计算特征值，其中计算肌电信号的积分作为肌电特征值，计算微压力信号的均方根值作为微压力特征值；

步骤S5：将肌电特征值、微压力特征值分别与对应的肌电标定阈值、微压力标定阈值进行比较，若肌电特征值大于等于对应的肌电标定阈值且微压力特征值大于等于对应的微压力标定阈值时，进入步骤S6，否则回到步骤S1；

步骤S6：取当前时刻往前的M个肌电特征值、N个微压力特征值分别拟合成肌电特征曲线、微压力特征曲线，分别计算肌电特征曲线、微压力特征曲线与对应的标定特征曲线的皮尔逊相关系数，若全部的皮尔逊相关系数大于等于阈值r₀，则判定为准备排尿，否则回到步骤S1。

2.根据权利要求1所述的基于肌电和微压力信号的尿意预判方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程如下，

步骤S21：对肌电信号进行带通滤波和陷波处理，带通滤波10-450Hz，工频陷波50Hz；

步骤S22：对肌电信号进行信号放大；

步骤S23：去除肌电信号中的噪声，包括肌电信号中的直流成分、皮肤摩擦的高频噪声和工频干扰，并通过加权平均增大信噪比；

步骤S24：对微压力信号进行信号放大处理。

3.根据权利要求1所述的基于肌电和微压力信号的尿意预判方法，其特征在于，所述腹部肌肉包括左腹直肌、右腹直肌、左腹外斜肌和右腹外斜肌。

4.根据权利要求3所述的基于肌电和微压力信号的尿意预判方法，其特征在于，所述步骤S3中肌电标定阈值、微压力标定阈值的确定方法如下，

步骤S31：数据分段，使用移动窗方法对肌电信号及微压力信号进行开窗分段；

步骤S32：计算分段后每一段信号的特征值，如下

其中，iEMG为肌电特征值，N₁为积分起点，N₂为积分终点，X(t)为肌电信号，dt为采样的时间间隔；RMS为微压力特征值，N为微压力信号的采样点数，F_i为第i个采样点的微压力数据，i为自然数且1≤i≤N；

步骤S33：在每一腹部肌肉的肌肉信号中选取若干排尿周期，按照步骤S31和步骤S32的步骤计算每一排尿周期排尿前的20个特征值，并将所有排尿周期的特征值取均值，对应四块腹部肌肉分别得到四个阈值和再对左腹直肌、右腹直肌的阈值得到腹直肌的标定阈值对左腹外斜肌和右腹外斜肌的阈值取均值得到

在每一微压力信号中选取若干排尿周期，按照步骤S31和步骤S32的步骤计算每一排尿周期排尿前的20个特征值，并将所有排尿周期的特征值取均值，对应得到微压力标定阈值其中j为自然数，且1≤j≤S，S为微压力信号的总数。

5.根据权利要求4所述的基于肌电和微压力信号的尿意预判方法，其特征在于，所述步骤S6中标定特征曲线的确定方法如下，

按照不同肌电信号和微压力信号，将步骤S33中不同排尿周期中排尿周期的20个特征值分别取均值得到20个特征均值，拟合成对应四块腹部肌肉的标定特征曲线∫(t)_左腹直肌，∫(t)_右腹直肌，∫(t)_{左腹外斜肌}，∫(t)_{右腹外斜肌}和微压力的标定特征曲线∫(t)_j，再对左腹直肌、右腹直肌的标定特定曲线取均值得到腹直肌的标定特定曲线∫(t)_腹直肌，同理得到腹外斜肌的标定特定曲线∫(t)_腹外斜肌。