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龙图腾网获悉南开大学申请的专利一种医用骨摆锯切割人骨时切割状态分类模型的构建方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119559436B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411625124.9，技术领域涉及：G06V10/764；该发明授权一种医用骨摆锯切割人骨时切割状态分类模型的构建方法及应用是由柯玮翔;代煜;王思诚;孙健文;周紫琪;张建勋设计研发完成，并于2024-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种医用骨摆锯切割人骨时切割状态分类模型的构建方法及应用在说明书摘要公布了：本发明公开一种医用骨摆锯切割人骨时切割状态分类模型的构建方法及应用，包括S1.准备人工松质骨作为实验材料；S2.对切割状态进行分类；分别为切割准备状态、预切割状态、实时切割状态、临界状态和穿透状态；各个状态的加速度信号特征分别定义，依据振动和频率的变化确定切割进程；S3.设定加速度信号的采样频率为4000Hz，每64ms为一个采样帧，经过特征提取得到十五维特征；包括一维频域特征、五维小波特征和九维时域特征；S4.依据特征提取得到的十五维特征，将切割过程中的加速度信号手动划分到步骤S2中定义的五个切割状态，按不同特征变化标记各状态的开始和结束点；S5.建立分类模型；使用支持向量机SVM分类模型，采用多项式核函数。

本发明授权一种医用骨摆锯切割人骨时切割状态分类模型的构建方法及应用在权利要求书中公布了：1.一种医用骨摆锯切割人骨时切割状态分类模型的构建方法，其特征在于，包括： S1.准备人工松质骨作为实验材料； S2.对切割状态进行分类；分别为切割准备状态、预切割状态、实时切割状态、临界状态和穿透状态；各个状态的加速度信号特征分别定义，依据振动和频率的变化确定切割进程；各个状态的定义如下： 切割准备状态，骨摆锯首先加速至预定转速，随后接近待切割的实验材料；此状态阶段的加速度信号由骨摆锯自身的往复运动所引起； 预切割状态，标志着切割过程的开始，骨摆锯初次接触实验材料，并逐渐切入其内部；随着实验材料的形变和骨摆锯的深入，两者之间的相互作用引发震动； 实时切割状态，该状态期间骨摆锯与实验材料的相互作用达到顶峰；该状态阶段的加速度信号具有显著的峰值和振荡模式，高频分量增多； 临界状态，发生在骨摆锯即将从实验材料切出的时刻，切削过程接近尾声；该状态阶段加速度信号呈现显著的下降趋势，并伴随波动，表明切割活动未完全终止； 穿透状态，骨摆锯完全脱离实验材料，切割工作即告完成； S3.设定加速度信号的采样频率为4000Hz，每64ms为一个采样帧，经过特征提取得到十五维特征；包括一维频域特征、五维小波特征和九维时域特征； 一维频域特征，将所得到的一个采样帧经FFT变化得到其频谱图，在频率为200Hz~300Hz区间寻找该采样帧最大的峰值对应的频率值作为其基频频率值；该基频频率值为选取的一维频域特征； 五维小波特征，使用最大重叠离散小波变换MODWT对采样帧进行分解，提取得到5个相对能量作为五维小波特征； 九维时域特征，包括对采样帧引入的九个统计特征：均值、方差、峰值、有效值、峰值因子、峭度、脉冲因子、波形因子、裕度因子； 采用阶数为4的Symlet小波作为信号处理的工具；利用MODWT将采样帧分解为5层W1、W2、W3,、W4、W5，每层对应的频率范围分别为1000~2000Hz、500~1000Hz、250~500Hz、125~250Hz、60~125Hz；将分解后的W1、W2、W3,、W4、W5层对应的信号能量除以采样帧信号的能量，得到五个相对能量；这五个相对能量的即为五维小波特征； S4.依据特征提取得到的十五维特征，将切割过程中的加速度信号手动划分到步骤S2中定义的五个切割状态，按不同特征变化标记各状态的开始和结束点；每一个完整的切割过程标定状态过程如下： 在切割准备状态标定：在一个完整的切割过程中切割准备状态的频谱图幅值均不超过1，因此将最开始的时刻直到幅值超过1时标记为切割准备状态； 预切割状态：随着切割准备结束标志着预切割状态的开始，结束标志为3个采样帧所提取的基频频率值均相等，标记最后一个采样帧为预切割状态结束的标志； 实时切割状态：为与预切割状态结束以及临界状态开始这一中间部分； 临界状态：穿透状态开始前3个采样帧的部分； 穿透状态：在骨摆锯穿透后，锯片会遮挡激光传感器的光路并对主控芯片传达一个高电平的信号，用该高电平信号标记穿透状态； S5.建立分类模型；使用支持向量机SVM分类模型，采用多项式核函数。

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