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GanKunlu/myo-tools

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sEMG-classification-tool

为肌电信号的处理、特征提取和绘图所写的工具。tools中的内容为该工具,包括批量读取txt文件、提取特征以及绘图的工具,均封装成类。

依赖:

API Reference:

介绍此工具的使用方法。

1. tools.reader

FilesReader 读取txt数据文件,规定数据文件以数字排序命名。

class tools.reader.FilesReader(columns, path)

parameters:

columns: int  数据文件的列数

path: string  数据文件所在路径

Attributes:

fileList: list  path下文件列表

fileNumber: int path下文件的数量

filesLength: tuple 已导入文件的各自行数

_nameSortMethod: lambda function  文件名排序规则,决定导入文件的顺序,默认文件名为数字序号,按数字序号排序

Method:

files: 返回path目录下的文件,返回类型list(string,string,...)

allFilesData: 导入并返回路径下所有文件的数据,返回类型list(numpyArray,numpyArray,...),文件按_nameSortMethod进行排序。

loadFile(fileName): 输入String类型文件名,导入文件数据,并返回数据矩阵,返回类型numpyArray

2. tools.featureExtrac

FeatureExtractor 特征提取工具,包括RMS,ZC,3-order ARC的提取:

class tools.featureExtrac.featureExtractor(gestNumber, gestSize, winSize, featRavel = True)

parameter:

gestNumber: int 手势种类数

gestSize: int 每个手势的数据长度

winSize: int 特征窗的数据长度

featRavel: bool 标志着在计算各个特征时,是否对特征矩阵进行拉直展平,默认Ture,即允许特征拉直。在构造特征样本已进行分类时,需要进行展平,使每个样本对应一行数据。但是,在需要绘制特征图时,展平会破坏特征之间的对应关系,因此此时需要设置为False,禁止展平

Method:

segmentation(data, index, ravel = False): 对原始数据矩阵进行分段,每段的数据将作为一个手势样本,返回分段后的列表,列表每个元素对应一段数据矩阵; data: 输入数据 numpyArray; index: 手势类别(第几个文件); ravel: 分段的时候是否进行展平, bool, 默认False

_RMS, _ZC, _ARC3(data): 用于特征计算的子函数,输入为每窗的数据,进行一次相应运算,返回特征向量,向量中每个元素对应每通道的特征值

RMSfeat(segData): 用于计算RMS特征的函数,输入为分段后的一段数据,当featRavel=Ture时输出展平后的特征,其为一个向量,而当featRavel=False时返回未展平的特征,为一个特征矩阵

ZCfeat(segData): 计算ZC特征的函数,用法同上

ARCfeat(segData, strack = True): 计算ARC特征的函数,strack = True 时arc各个系数对应特征会合并存储,返回numpyArray。否则会分别存储在列表中,返回以每个系数特征矩阵为元素的列表

creatLabels(classIndex, length): 为已知类别样本创建标签,输入classIndex为类别,length为该类别的样本数量

dynamicSplice(mat, dynamicMat, index, axis = 0): 在一次特征循环提取中对特征矩阵进行动态拼接,mat为 要生成的矩阵,需要初始化为np.array([]); dynamicMat为每次循环的更新项,index为循环的当前索引。 该函数可以动态的将每次循环计算得到的dynamicMat 拼接至mat中,axis 为拼接方向,0为纵向,1为横向

creatFeatName(nameList,channels): 为生成的特征样本进行构造命名,namelist: 特征名列表; channels: 通道名列表

3. tools.Myplot

DataPlotter 针对信号特征分析的绘图类,基于pandas数据结构,以及matplotlib和seaborn绘图工具包:

class tools.Myplot.DataPlotter(data, columns, subNum = -1)

Parameter:

data: numpyArray 要绘制的数据,将以列为区分绘图,每列为同一个特征的数据

columns: [string,string,...] 数据的命名

subNum: 如果使用subplot需填写subplot的标志数字如431代表按4行3列进行分图,不填默认为-1,即不进行subplot

Method:

plot(selectcol, xylabel=[], ls='-', lw=1 ): 绘制单个图,selectol为要绘制的数据名组成的列表; xylabel为x和y坐标轴名字,默认无,格式为['X_name',u'Y—名字], 注意用到中文是字符串应为Unicode形,即前面应加上u; ls为线形,默认实线,可以设置selectcol中对应位置的数据的线形,以列表形式输入; lw为线的粗细,默认1,用法同ls

legend(): 对绘制的图添加图例

subplot(number, selectcol, xylabel = [],ls='-',lw=1 ): 绘制分图, number: matpltlib中subplot的当前分图标志数,可以输入int如:431,也可输入list如[4,3,1], 表示绘制4行3列的分图,目前绘制第一个; selectcol,xylabel,ls,lw的用法同plot

newSubplot(self,number,data,color = 0, label = '', xylabel = [],ls='-',lw=1):绘制含有新数据的分图,当需要在某个子图中绘制类对象中未存储的数据时是可用。

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为肌电信号的处理和分类工具。

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