生物医学工程硕士论文-肌电信号采集系统设计及模式分类的研究.pdf

东北大学
硕士学位论文
肌电信号采集系统设计及模式分类的研究
申请学位级别:硕士
专业:生物医学工程
摘要肌电信号采集系统设计及模式分类的研究的综合结果。表面肌电信号是一种无创伤检测的生物电信号,在对认溅和了解人经肌电生理方面的基础研究中的作用等,都已成为医学界、康复学界研究的热点东北大学硕士学位论文表面肌电信号是一种复杂的表皮下肌肉活动在皮肤表面处的时间和空间上体神经系统信息传递、基础医学研究、临床诊瞬、运动医学和康复工程中均有广泛的应用。研究如何采用表面肌电信号作为临床诊断,远程医疗以及表面肌电信号在种问题。本论文主要从表面肌电信号的实时采集和模式分类两个方面进行了研究,设计完成了实时采集系统,对四种典型动作进行了识别和分类。本论文用单片机完成实现了实时数据采集系统设计,用喑逃言实现了与上位机的通信。利用小波变换对信号进行六级分解,提取每级小波系数的绝对值的最大值作为神经网络的输入信号,对四种典型动作进行模式识别,用编程语言实现,取得了较好的分类结果。关键词表面肌电信号数据采集小波变换特征提取神经网络模式识别摘要.Ⅱ.
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学位论文作者签名:套岔努惫,独创性声明学位论文版权使用授权书嗌埃、玎本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。缱髡吆偷际ν馔辖涣鳎朐谙路角┟环裨蚴游2煌狻学位论文作者签名:签字日期:导师签名:日期:
绪论第一章肌电研究的意义.〉缪芯康幕毓伎剂撕芏喙赜诩∪饧捌涔δ艿奈侍狻O执馄恃е利科学家芯苛说琪┖笕衔5琪┎牡缁魇怯伤碾胰獠模他曾写道:我觉得电鳗的痛苦的动作来源于它的两个镰刀状的身体部分或是肌肉回忆中写道:这是最美丽最令人惊奇的发现之一,它将是许多其它发现的基础。姆⑾帧K砗螅琇东北大学硕士学位论文肌电图学珽峭ü竦糜杉∪獠牡缧藕爬囱芯肌肉功能的一门科学。运动是动物生命的基本标志之一一。由于这个原因和其他~些原因,人类显示了对于自身和其他生物的运动器官的不断的追求和永恒的探索。文艺复兴时期,随着科学意识的复苏,人类对于肌肉的兴趣也愈演愈烈。例如睦锍瘫频墓ぷ鞯挠跋煲恢背中浇裉臁5藕兜氖牵的只是关心没有生命的肌肉的外在形态。。公元年意大丽不是身体的其他部分。年,钤绻鄄斓搅擞泄氐绾图∪獾磋系,他的“动物电”理论被整个欧洲热情地接受,这一发现被广泛地认为是神经生理诞生的标志。很多人都来证实慕崧鄄⒊圃匏姆⑾郑褪瞧渲兄弧K豢J际侨贤琇姆⑾值模⒃但是,过了两年,在年,üっ鞑诲龅慕鹗粲氲缃庖航触会产生电流而质疑了⑾滞ü一个神经的自由端放置在肌肉上而不是接触金属也可以产生肌肉收缩,这又重新确认了他的理论。然而挠跋焯ù蟮贾略诮窈蠼甑氖奔淅铮“动物电”理论被认为是没有任何意义。俳斯こ碳际醯姆⒄梗制作了产生电流的设备,使得刺激肌肉变得方便。公元年,改进了检测电流的技术,通过补偿由地球磁场产生的力第一章绪论.
同时,又提出了动作电位的钠学说。、感应线圈和更为灵的应用,关于生物电的研究虽膏进展,但比较缓慢。年,在⒚髁艘计,显示了肌肉电信号,他们也因为这一应用和关于动作电位的解释而获得了矩,提高了检流计的灵敏度,并在肌肉的横切面和完整的纵切面之间得到了电流,其损伤处为负,完整部分为正。这是首次实现了对生物电鹕说缥的直接测量。利用这一改进的检流计,意大利生理学家攴⑾至肌肉动作电位。他于杲辛吮怀莆!岸问账酢钡闹笛椋庖皇笛榻果又清楚地表明了左侧标本的肌肉收缩是由于右侧标本的肌肉兴奋鞯缥所引起的。;另一方面,又对生物电进行了广泛和深入的研究,如在大脑皮层、腺体、皮肤和眼球等生物组织或器官都发现了生物电,特别是年他又在神经干上记录到损伤电位和活动时产生的负电变化,及神经的静息电位和动作电位,并在此基础上首次提出了关于生物电产生机制的学说,即极化分子说。⒄沽松锏绲募却说,提出了现在看来仍相当正确的、并推动动了生物电研究的膜学说和直鹪旰昕J继岢隽艘俗⒛康募肉电活动原理方面的报告,并定名为动作电位。年,⒚髁讼蚁呒炝骷ü蚁呒流计可以记录到微弱的动作电位。隧着弦线电