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专利号: 2014103500803
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用超声图像熵特性检测肌肉疲劳进程的方法,其特征在于:通过施力单元向被检测者的目标肌肉施加恒力,按时间顺序记录被检测肌肉受力过程中,沿肌肉纤维方向的B型超声图像,估计肌肉纤维图像熵的纹理特征;根据肌纤维在运动中随疲劳程度的增加,其截面积正相关的增加,整个肌纤维形成肌肉整体的有序化增加,反映肌纤维超声特性的肌肉超声图像的熵正相关减少的原理,设定图像熵阈值判断目标肌肉疲劳的程度和进程,熵值越小,肌肉疲劳程度越大,图像熵下降幅度超过设定的阈值,则肌肉抖动,疲劳程度达到最大值。

2.根据权利要求1所述的利用超声图像熵特性检测肌肉疲劳进程的方法,其特征在于:估计肌肉纤维图像熵的方法为,选择图像的邻域灰度均值作为灰度分布的空间特征量,与图像像素灰度共同组成特征二元组,记为(i,j),其中i表示像素的灰度值(0<=i<=Lmax),j表示邻域灰度值(0<=j<=Mmax),则有:2

Pij=f(i,j)/N (1)

式(1)能够表示某像素位置上的灰度值与周围像素灰度值分布的综合特征,其中f(i,j)为特征二元(i,j)出现的频数,N为图像的尺度;图像的二维熵定义为:。

3.根据权利要求1或2所述的利用超声图像熵特性检测肌肉疲劳进程的方法,其特征在于:在超声换能器与受试者皮肤之间填充耦合剂,所述超声探头为线阵探头,其中心频率为7.5MHz。

4.根据权利要求1或2所述的利用超声图像熵特性检测肌肉疲劳进程的方法,其特征在于:通过B超系统记录,每隔一段时间记录一幅目标肌肉组织的超声图像,直到目标肌肉组织开始抖动结束测量。

5.一种利用超声图像熵特性检测肌肉疲劳进程的系统,其特征在于:包括超声换能器、B超系统、计算机控制及图像处理单元、施力单元和施力控制单元;B超系统、施力控制单元分别与计算机控制及图像处理单元连接,施力控制单元连接施力单元;通过超声换能器向目标肌肉组织发送超声波信号,同时,由施力控制单元控制施力单元向受试者目标肌肉施加恒定的力,并通过最大收缩力归一化,即测得最大力矩,然后取20%、30%、40%等不同百分比最大力矩作为测试的力矩,经超声探头由B超系统记录目标肌肉的肌肉纤维图并送至计算机控制及图像处理单元处理得到肌肉纤维图像熵的纹理特征,通过划定的图像熵阈值判断目标肌肉肌肉疲劳的进程。

6.根据权利要求5所述的利用超声图像熵特性检测肌肉疲劳进程的系统,其特征在于:所述施力单元为等速肌力测试装置,受试者通过施力控制单元的控制线调节施力的大小与时间,施力的大小由最大收缩力归一化后获得,施力时间从开始测量到目标肌肉组织开始抖动结束。