KLASIFIKACIJA POKRETA ŠAKE NA OSNOVU EMG SIGNALA

  • Ivana Miličić
Ključne reči: EMG, mioelektrične proteze šake, SVM, kNN, ANN, PCA

Apstrakt

U ovom istraživanju realizovani klasifikatori za klasifikaciju pokreta šake na osnovu EMG signala mišića podlaktice u cilju realizacije komandnog interfejsa mioelektrične proteze šake bili su: mašina na bazi vektora nosača (engl. Support Vector Machine - SVM), klasifikator k – najbližih suseda (engl. K – Nearest Neighboors - KNN) i veštačke neuronske mreže (engl. Artificial Neural Network - ANN). Klasifikatori su obučavani za svakog ispitanika i za grupu. Redukcija dimenzionalnosti izvršena je primenom tehnike razlaganja na glavne komponente (engl. Principal Component Analysis - PCA) u cilju poboljšanja rezultata klasifikacije. Bolje performanse svih klasifikatora zabeležene su u pojedinačnim slučajevima, a PCA nije doprinela poboljšanju klasifikacije. SVM je u poređenju sa ostalim klasifikatorima kod većine ispitanika postizao najveće vrednosti tačnosti dok rezultati osetljivosti pokazuju da su SVM i kNN kod svih ispitanika prepoznavali kada je reč o pokretu istezanja ručnog zgloba. ANN u pojedinačnim slučajevima nakon PCA najmanja odstupanja među ispitanicima beleži prilikom klasifikacije pokreta istezanja ručnog zgloba.

Reference

[1] A. M. Simon, K. L. Turner, L. A. Miller, L. J. Hargrove, and T. A. Kuiken, ‘Pattern recognition and direct control home use of a multi-articulating hand prosthesis’, in 2019 IEEE 16th International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR), 2019, pp. 386–391.
[2] Jiang, N., Pradhan, A., & He, J. (2022). Gesture Recognition and Biometrics ElectroMyogram (GRABMyo) (version 1.0.2). PhysioNet.
[3] Tijana Nosek, Branko Brkljac, Danica Despotovic, Milan Secujski, Tatjana Loncar-Turukalo. Praktikum iz mašinskog ucenja, materijal sa predmeta Prepoznavanje oblika na osnovnim studijama Biomedicinskog inženjerstva
[4] Angkoon Phinyomark, Pornchai Phukpattaranont, Chusak Limsakul (2012). Feature reduction and selection for EMG signal classification. Expert Systems with Applications 39, 7420–7431
[5] A. Pradhan, N. Jiang, V. Chester, and U. Kuruganti, "Linear regression with frequency division technique for robust simultaneous and proportional myoelectric control during medium and high contraction-level variation," Biomedical Signal Processing and Control, vol. 61, p. 101984, 2020.
[6] Panyawut Sri-iesaranusorn, Attawit Chaiyaroj, Chatchai Buekban, Songphon Dumnin, Ronachai Pongthornseri, Chusak Thanawattano and Decho Surangsrirat (2021). Classification of 41 Hand and Wrist Movements via Surface Electromyogram Using Deep Neural Network.Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
Objavljeno
2023-12-05
Sekcija
Elektrotehničko i računarsko inženjerstvo