模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2010, Vol. 23 Issue (5): 695-700    DOI:
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一种基于WPT和LVQ神经网络的手部动作识别方法
罗志增,熊静,刘志宏
杭州电子科技大学 智能控制与机器人研究所 杭州 310018
Pattern Recognition of Hand Motions Based on WPT and LVQ
LUO Zhi-Zeng,XIONG Jing,LIU Zhi-Hong
Intelligent Control and Robotics Research Institute,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018

全文: PDF (399 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 针对表面肌电信号(SEMG)的手部动作识别,提出一种采用小波包变换(WPT)和学习向量量化(LVQ)算法的神经网络分类器。对SEMG信号进行基于熵准则的最优小波包基分解得到各个节点分解系数,计算信号各个节点相应子频段的系数能量,归一化处理后的特征向量输入LVQ神经网络,实现基于SEMG的手部动作识别。实验结果表明,采取两路SEMG信号,该分类器能有效识别伸腕、屈腕、展拳和握拳4种动作模式,达到96%的识别率,能可靠应用于2个自由度肌电假手的控制。
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罗志增
熊静
刘志宏
关键词 表面肌电信号(SEMG)小波包变换(WPT)学习向量量化(LVQ)神经网络    
Abstract:To recognize hand motions based on the surface electromyography (SEMG), a neural network classifier is put forward by using wavelet packet transform (WPT) and learning vector quantization (LVQ) algorithms. The decomposition coefficients of each node for SEMG are gained by optimal wavelet package decomposition based on entropy criterion. The coefficient energy corresponding to sub-band of each node is calculated. Then the feature vectors via normalization are inputted into LVQ neural networks to realize recognition of hand motions. The experimental results show that four motion patterns including wrist extension, wrist flexion, hand extension and hand grasp can be identified by the classifier using two-channel SEMG with the recognition accuracy up to 96%. Consequently, the classifier is applicable to myoelectric prosthetic hand control of 2 degrees of freedom (DOF) because of its superior recognition capability.
Key wordsSurface Electromyography (SEMG)    Wavelet Packet Transform (WPT)    Learning Vector Quantization (LVQ)    Neural Network   
收稿日期: 2009-01-16     
ZTFLH: TP391.4  
基金资助:国家自然科学基金项目(60874102)、国家863计划项目(No. 2008AA04Z212)资助
作者简介: 罗志增,男,1965年生,教授,主要研究方向为机器人技术、传感与信息处理、生物医学信息检测与仿生控制等.E-mail:luo@hdu.edu.cn.熊静,女,1982年生,硕士研究生,主要研究方向为先进控制理论与应用.刘志宏,男,1984年生,硕士研究生,主要研究方向为模式识别与应用。
引用本文:   
罗志增,熊静,刘志宏. 一种基于WPT和LVQ神经网络的手部动作识别方法[J]. 模式识别与人工智能, 2010, 23(5): 695-700. LUO Zhi-Zeng,XIONG Jing,LIU Zhi-Hong. Pattern Recognition of Hand Motions Based on WPT and LVQ. , 2010, 23(5): 695-700.
链接本文:  
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