用于针灸理疗的肌电信号采集方法及系统与流程

本发明涉及针灸肌电信号采集领域，具体涉及一种用于针灸理疗的肌电信号采集方法及系统。

背景技术：

1、针灸理疗是一种传统的中医疗法，通过在身体的特定穴位上插入细小的针来调节气血，平衡身体内部的能量，从而达到治疗疾病、缓解疼痛、改善健康的效果。

2、相关技术中通常利用现代技术与针灸理疗相结合的方法，例如通常采集针灸过程中相关部位的肌电信号，以此作为评估针灸治疗效果的依据，但在针灸过程中，由于患者肌肉过度紧张或针灸操作不当等不利因素，会导致采集的肌电信号出现局部异常的信号段，导致采集到的肌电信号的质量较差。

技术实现思路

1、为了解决采集的肌电信号出现局部异常的信号段，导致采集到的肌电信号的质量较差的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于针灸理疗的肌电信号采集方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种用于针灸理疗的肌电信号采集方法，所述方法包括：

3、获取针灸过程中患者在预设时间段内的肌电信号，所述肌电信号由样本点构成，所述样本点由时刻和振幅组成；对肌电信号上的样本点进行聚类，获得多个信号段；

4、将任意一个信号段作为目标信号段，根据目标信号段上的极值点的振幅、极值点的数量在目标信号段的样本点的数量的占比、目标信号段与肌电信号之间初始时刻的差异，以及目标信号段的初始时刻和终止时刻的差异，获得目标信号段的异常可能性；基于所述异常可能性，从所有信号段中筛选出异常信号段；

5、将任意一个异常信号段作为目标异常信号段，将与目标异常信号段相邻的两个信号段作为相邻信号段，根据目标异常信号段与每个相邻信号段之间极值点的振幅的差异，获得每个相邻信号段的振幅差异程度；根据目标异常信号段中每个极值点的时刻分别与目标异常信号段的初始时刻和终止时刻的差异、每个相邻信号段的振幅差异程度，以及每个极值点的振幅，获得目标异常信号段中每个极值点的振幅调整因子；

6、基于所述振幅调整因子，对异常信号段上的极值点的振幅进行调整，获得调整后的肌电信号。

7、进一步地，所述获得目标信号段的异常可能性包括：

8、对目标信号段上的所有极值点的振幅的绝对值的整体水平进行分析，获得目标信号段的波动幅度参数；

9、将目标信号段上所有极值点的数量作分子，将目标信号段上所有样本点的数量作分母，将比值作为目标信号段的波动频率参数；

10、对所述波动幅度参数和所述波动频率参数进行综合，获得目标信号段的初始异常参数；

11、根据目标信号段与肌电信号之间初始时刻的差异，以及目标信号段的初始时刻和终止时刻的差异，对所述初始异常参数进行调整，获得目标信号段的异常可能性。

12、进一步地，所述对所述初始异常参数进行调整，获得目标信号段的异常可能性包括：

13、将目标信号段的初始时刻与肌电信号的初始时刻的差值，作为目标信号段的时间距离；

14、将目标信号段的终止时刻与初始时刻的差值，作为目标信号段的持续时长；

15、根据所述时间距离和所述持续时长，获得目标信号段的异常置信度，所述异常置信度与所述时间距离呈正相关，所述异常程度与所述持续时长呈负相关；

16、利用所述异常置信度，对所述初始异常参数进行加权后并进行归一化处理，获得目标信号段的异常可能性。

17、进一步地，所述基于所述异常可能性，从所有信号段中筛选出异常信号段包括：

18、将所述异常可能性大于预设异常阈值的信号段，作为异常信号段。

19、进一步地，所述获得每个相邻信号段的振幅差异程度包括：

20、将每个相邻信号段与目标异常信号段之间所述波动幅度参数的差值的绝对值，作为每个相邻信号段的振幅差异程度。

21、进一步地，所述获得目标异常信号段中每个极值点的振幅调整因子包括：

22、将目标异常信号段上的任意一个极值点作为目标极值点；

23、根据目标异常信号段中目标极值点的时刻分别与目标异常信号段的初始时刻和终止时刻的差异，对每个相邻信号段的所述振幅差异程度进行调整，获得目标极值点的第一调整因子；

24、对目标极值点的振幅的绝对值进行归一化处理，获得目标极值点的第二调整因子；

25、对所述第一调整因子和所述第二调整因子进行综合后并进行归一化处理，获得目标极值点的振幅调整因子。

26、进一步地，所述获得目标极值点的第一调整因子包括：

27、将位于目标异常信号段左侧的相邻信号段，作为左相邻信号段，将位于目标异常信号段右侧的相邻信号段，作为右相邻信号段；

28、将目标极值点的时刻与目标异常信号段的初始时刻的差值作分子，将目标异常信号段的所述持续时长作分母，将比值作为左相邻信号段的第一权重；将目标异常信号段的终止时刻与目标极值点的时刻的差值作分子，将目标异常信号段的所述持续时长作分母，将比值作为右相邻信号段的第二权重；

29、利用所述第一权重和所述第二权重，分别对左相邻信号段和右相邻信号段的所述振幅差异程度进行加权求和，获得目标极值点的第一调整因子。

30、进一步地，所述获得目标极值点的第二调整因子包括：

31、将目标极值点的振幅的绝对值作分子，将目标异常信号段上所有极值点的振幅的绝对值的最大值作分母，将比值作为目标极值点的第二调整因子。

32、进一步地，所述获得调整后的肌电信号包括：

33、将目标异常信号段上的每个极值点的所述振幅调整因子和振幅的乘积值，作为每个极值点的振幅调整量；

34、将目标异常信号段上的每个极值点的振幅与所述振幅调整量的差值，作为每个极值点的调整振幅，将目标异常信号段上的每个极值点的所述调整振幅作为每个极值点新的振幅；

35、遍历肌电信号的所有异常信号段的极值点，并对极值点的振幅进行调整，获得调整后的肌电信号。

36、本发明还提出了一种用于针灸理疗的肌电信号采集系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项一种用于针灸理疗的肌电信号采集方法的步骤。

37、本发明具有如下有益效果：

38、本发明考虑到患者肌肉过度紧张或针灸操作不当等不利因素，会导致采集的肌电信号出现局部异常的信号段，导致采集到的肌电信号的质量较差，因此首先对获取的肌电信号上的样本点进行聚类，将肌电信号分割成多个信号段，由于异常的信号段波动的幅度以及频率都较大，而信号段波动的幅度以及频率可分别通过极值点的振幅以及数量进行体现，并且异常的信号段通常在开始采集肌电信号后持续较长的时间才会出现，且异常状态持续的时间较短，因此可基于上述特征，通过异常可能性反映目标信号段出现异常的可能性，并筛选出异常信号段，由于异常信号段的存在降低了肌电信号的质量，因此本发明对异常信号段上的极值点的振幅进行调整，使得异常信号段更加趋向于正常信号段，首先选取出相邻信号段，相邻信号段即为目标异常信号段两侧的正常信号段，并通过振幅差异程度反映目标异常信号段与相邻信号段之间波动幅度的差异，考虑到目标异常信号段与相邻信号段的之间波动幅度的差异越大，并且目标异常信号段的极值点振幅越大，则需要对目标异常信号段上的极值点振幅调整的程度越大，并且不同的相邻信号段在后续对极值点振幅调整过程中的参考价值不同，因此基于此特征，通过振幅调整因子反映对极值点振幅的调整程度，进而对异常信号段上的极值点的振幅进行调整，获得调整后的肌电信号，去除肌电信号上的局部异常现象，提高肌电信号的质量。