[發明專利]基于非線性動力學的運動想象腦電信號特征提取方法

有效

• 申請號: 201210434254.5
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102940490A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 劉鵬;何嘉全;朱孟波;趙瑞霞;胡凱;朱振營;秦偉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;G06K9/62
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.基于非線性動力學的運動想象腦電信號特征提取方法，具體步驟如下：

(1)采集數據：

腦電信號采集系統通過受試者佩戴的電極帽，采集受試者想象單側手指運動時的電極帽中多個電極的腦電信號；

(2)空間濾波：

采用共同平均參考的方法，對采集到的多個電極的腦電信號進行處理，得到共同平均參考后的腦電信號；

(3)基線校正：

將共同平均參考后的腦電信號減去基線，得到基線校正后的腦電信號；

(4)帶通濾波：

利用有限脈沖響應濾波器，對基線校正后的腦電信號進行帶通濾波，得到特定頻帶的子信號，重復執行帶通濾波，得到兩個不同頻帶的子信號；

(5)特征提取：

對兩個不同頻帶的子信號在不同尺度下進行粗粒化處理，對粗粒化處理得到的粗粒化序列進行樣本熵估計，將兩個不同頻帶、不同尺度下得到的樣本熵估計值組成特征向量；

(6)分類：

利用樸素貝葉斯分類器，對得到的特征向量進行分類，采取交叉驗證方法對分類結果進行驗證，得到分類正確率。

2.根據權利要求1所述的基于非線性動力學的運動想象腦電信號特征提取方法，其特征在于：步驟(2)中所述的共同平均參考方法如下：

第一步：對步驟(1)得到的每個電極的腦電信號的所有樣本點取均值，得到每個電極的均值；

第二步：將第一步得到的每個電極的均值求和再除以電極數目，得到總體樣本點的均值；

第三步：將所有電極的腦電信號的每個樣本點分別減去總體樣本點的均值。

3.根據權利要求1所述的基于非線性動力學的運動想象腦電信號特征提取方法，其特征在于：步驟(3)所述的基線為受試者想象單側手指運動之前的200ms腦電信號。

4.根據權利要求1所述的基于非線性動力學的運動想象腦電信號特征提取方法，其特征在于：步驟(4)所述的不同頻帶的子信號包括8-13Hz的子信號以及18-26Hz子信號。

5.根據權利要求1所述的基于非線性動力學的運動想象腦電信號特征提取方法，其特征在于：步驟(5)中所述不同的尺度是指尺度的數量不少于3個，且相互不重復。

6.根據權利要求1所述的基于非線性動力學的運動想象腦電信號特征提取方法，其特征在于：步驟(5)中所述的粗粒化的具體步驟是：

第一步：按照下式計算粗粒化樣本點；

yj(τ)=1τΣijτxi]]>

其中，為粗粒化樣本點；τ為尺度的值；j為粗粒化樣本點的序號，代表第j個粗粒化樣本點，其范圍是1≤j≤N/τ；N為子信號的樣本點總數；i為子信號的第i個樣本點，其范圍是1≤i≤N，其初值為(j-1)τ+1；x_i為子信號的樣本點；

第二步：按照粗粒化樣本點的序號從小到大的順序，將得到的粗粒化樣本點構建成粗粒化序列。