模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2008, Vol. 21 Issue (2): 227-222    DOI:
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一种基于HHT和AR模型的手部运动模式识别方法*
罗志增,马文杰,孟明
杭州电子科技大学 机器人研究所 杭州 310018
Pattern Recognition of Hand Motions Based on HHT and ARModel
LUO ZhiZeng, MA WenJie, MENG Ming
Robot Research Institution, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018

全文: PDF (688 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 为了实现基于表面肌电信号(SEMG)的手部动作运动模式识别,提出一种HilbertHuang变换(HHT)和自回归(AR)模型相结合的特征提取算法.该方法依据HHT后各层固有模态函数(IMF)的瞬时频率定义每层IMF的频率有效度,由频率有效度选取6层平稳的IMF,同时考察具有最大频率有效度的IMF,并以该IMF的瞬时幅值确定动作信号的起止点.对6层IMF中的动作信号建立AR模型提取手部运动模式的特征向量.提取主成分后,将降维的动作特征向量输入SVM分类器,实现基于SEMG信号的手部多运动模式的识别.对伸腕、屈腕、握拳、展拳4种手部动作的识别实验表明,该方法的识别正确率可达91%.
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罗志增
马文杰
孟明
关键词 HilbertHuang变换(HHT)自回归(AR)模型支持向量机(SVM)模式识别    
Abstract:In order to recognize the hand motions based on the surface electromyogram (SEMG), a feature extraction algorithm is presented which is built by the combination of HilbertHuang transform (HHT) and ARmodel. According to the frequencycredit of each intrinsic mode function (IMF) after HHT, six intrinsic mode functions (IMFs) are selected. In the meantime, the rectangle window is built to cut motion signals of the six IMFs based on the motionstart and the motionend points. The motionstart and motionend points are decided by the instantaneous amplitude of the IMF with the largest frequencycredit. ARmodel of each IMF is built to extract the handmotion features. Finally, the motionfeature vector processed by principal component analysis (PCA) is input into the SVM classifier to recognize the hand motions. The experimental results indicate that the proposed method can discriminate the four handmotion patterns (namely, palmar dorsiflexion and flexion, hand opening and closing) with the correct rate up to 91%.
Key wordsHilbertHuang Transform (HHT)    AutoRegressive (AR) Model    Support Vector Machine (SVM)    Patterns Recognition   
收稿日期: 2006-12-25     
ZTFLH: TP391.4  
基金资助:国家自然科学基金项目(No.60705010)、浙江省科技计划支持项目(No.2007C23088)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、传感器及多信息融合、生物医学信息检测与仿生控制等.E-mail:luo@hdu.edu.cn.马文杰,男,1982年生,硕士研究生,主要研究方向为智能信息处理、模式识别与智能系统.孟明,男,1975年生,博士,主要研究方向为生物特征识别、信息获取和处理.
引用本文:   
罗志增,马文杰,孟明. 一种基于HHT和AR模型的手部运动模式识别方法*[J]. 模式识别与人工智能, 2008, 21(2): 227-222. LUO ZhiZeng, MA WenJie, MENG Ming. Pattern Recognition of Hand Motions Based on HHT and ARModel. , 2008, 21(2): 227-222.
链接本文:  
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