[發明專利]基于經驗模態分解和滑動時間窗加權最小二乘法的腦機接口信號提取方法

在審

• 申請號: 201410440181.X
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104182645A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 趙健;張巖;孫金瑋
• 申請（專利權）人: 黑龍江省計算中心;哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;A61B5/1455
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.基于經驗模態分解和滑動時間窗加權最小二乘法的腦機接口信號提取方法，其特征在于：基于經驗模態分解和滑動時間窗加權最小二乘法的腦機接口信號提取方法具體是按照以下步驟進行的：

步驟一、在待測腦組織位置使用光源S和兩個檢測器D1和D2構成的近紅外探頭進行探測；

步驟二、探測漫反射光強信號并經過光電傳感器進行變換獲得反應光強信息的電信號；

步驟三、電信號通過修正朗伯比爾定律獲取檢測器D1測得的氧合血紅蛋白濃度變化量的時間序列△[HbO₂]^N(k)和還原血紅蛋白濃度變化量的時間序列△[HHb]^N(k)，檢測器D2測得的氧合血紅蛋白濃度變化量的時間序列△[HbO₂]^F(k)和還原血紅蛋白濃度變化量的時間序列△[HHb]^F(k)；

步驟四、用x(k)表示△[HbO₂]^N(k)或△[HHb]^N(k)；

步驟五、用y(k)表示△[HbO₂]^F(k)或△[HHb]^F(k)；

步驟六、y(k)中包含腦功能活動信號r(k)和生理干擾i(k)，即y(k)＝r(k)+i(k)，生理干擾可以表示為

i^(k)=Σi=1NΣj=k-Mk+Mwi,j(k)ci(j);]]>

步驟七、根據y(k)＝r(k)+i(k)和即可推算出腦功能信號的表達式；

步驟八、利用加權最小二乘算法作為代價函數，求取優化系數w_i,j(k)，再將求取的優化系數w_i,j(k)帶入腦功能信號的表達式，即可獲得腦功能信號s(k)。

2.根據權利要求1所述基于經驗模態分解和滑動時間窗加權最小二乘法的腦機接口信號提取方法，其特征在于：所述步驟一中光源S采用集成雙波長近紅外光源，光源S到近端檢測器D1之間的直線距離為r₁；光源S到遠端檢測器D2之間的直線距離為r₂。

3.根據權利要求2所述基于經驗模態分解和滑動時間窗加權最小二乘法的腦機接口信號提取方法，其特征在于：雙波長近紅外光源發出的兩種波長分別為λ₁＝750nm，λ₂＝830nm。

4.根據權利要求3所述基于經驗模態分解和滑動時間窗加權最小二乘法的腦機接口信號提取方法，其特征在于：光源S與檢測器D1的間距r₁為10mm，發光源S與檢測器D2的間距r₂為35mm。