利索能及
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专利号: 2021112289648
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于SeNet和门控时序卷积网络的肌电手势识别方法,其特征在于包括以下步骤:S1:通过肌电信号数据库获得手臂的手势肌电信号数据,并对手势肌电信号进行分割,分为训练集、验证集和测试集;

S2:对步骤S1得到的手势肌电信号数据进行预处理,包括带通滤波、工频陷波和数据分段;

S3:将步骤S2得到的手势肌电信号数据增强,包括向数据添加高斯噪声、肌电信号采集通道互换和肌电信号时间轴的扩缩;

S4:构建核心层,核心层由时间卷积网络、门控卷积和SeNet组成,采用门控卷积替换时间卷积网络中的1维卷积构成门控时间卷积块,采用门控时间卷积块对肌电信号进行特征提取,将上述门控时间卷积块使用SeNet连接,之间插入一层ReLu层,整体构成SeNet‑Gated‑TCN层;

所述步骤S4采用的门控时间卷积块公式如下:

Gate=sigmoid(A′)′*B+B

其中,A和B是输入经过一维因果卷积和膨胀卷积得到的特征序列,且A和B采用的卷积核大小和卷积核数量都是相同的;每个门控时间卷积块中卷积是由因果卷积构成,且每层利用不同的膨胀卷积尺度对肌电信号进行充分地分析;

S5:构建注意力机制层,将步骤S4所得核心层进行堆叠,得到特征输出结果输入到注意力机制层,通过注意力机制将特征赋予不同权重;

所述步骤S5中,注意力机制对不同的特征赋予不同的权重,计算公式如下:T

score(ht,hs)=htWhs

其中αts表示肌电特征的权重参数向量,ht表示当前的输出状态,hs表示上层的输出状态,均值越大说明该肌电特征对结果影响更大,S是模型层数,W是权重矩阵由网络训练后获得,Ht表示经过注意力机制后的输出值;

S6:构建完整的模型,将步骤S5所得注意力机制层输出结果通过SoftMax激活函数进行输出,获得完整的手势识别模型;

S7:将步骤S3得到的数据输入到步骤S6所构建的完整模型中,对模型进行训练直到模型的损失函数不再提升,保存模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于SeNet和门控时序卷积网络的肌电手势识别方法,其特征在于:所述步骤S2中,采用四阶巴特沃斯滤波器对肌电信号进行0.1~200Hz的带通滤波,采用50Hz陷波器滤除掉肌电信号的工频干扰。