基于脈沖式多普勒超聲波的人體運動狀態檢測
2018-05-17 06:02:43劉環
電子測試
2018年8期
劉環
(長治醫學院計算機教學部，山西長治，046000)
0 引言
人體運動是自然界最復雜的運動之一[1]。對于人體運動的研究已經逐漸發展成一門專業學科，即運動生物力學[2]。人體運動狀態的檢測及識別是運動生物力學的重要組成部分，也為獲取人體運動參數提供了極大的方便，對軍事、醫學和助力機器人等技術的發展均有重要意義。
本文提出了采用脈沖式多普勒超聲波檢測骨骼肌的運動速度大小來判斷人體的運動狀態的方法，并利用家用胎心儀作為骨骼肌運動信號的檢測設備，簡化了超聲檢測過程，為人體運動的快速檢測提供了方法。
1 超聲波檢測人體運動機理
人體在運動時，骨骼肌快速而有力地收縮，產生的拉力即通過膛傳到骨上，牽連骨骼引起運動，并在運動過程中做功。
超聲波作為一種高頻信號，能夠滲透到人體內得到較深的肌肉的信息。通過研究多普勒超聲波檢測機理，得出頻率信號與被測肌肉的速度之間的關系[3]。
利用多普勒超聲波的多普勒效應，可以測出人體肌肉的收縮速度。脈沖式多普勒超聲波是由同一個(或一組)晶片發射并接收超聲波的，而脈沖式多普勒超聲波相對于連續多普勒超聲波而言，具有定點測量的優勢，用較少的時間發射，更多的時間接收，由于采用深度選通技術，因此可進行定點測定，因而具有很高的距離分辨力，可以檢測很小的區域并且能夠實時的輸出該區域的速度。
2 脈沖式多普……
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