[發明專利]基于多空間信號特征的腦電放松度識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201710187187.4
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106923824B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 胡靜;趙巍
• 申請（專利權）人: 廣州視源電子科技股份有限公司;廣州希科醫療器械科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;A61B5/16;A61B5/00
• 代理公司: 44202 廣州三環專利商標代理有限公司
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種基于多空間信號特征的腦電放松度識別方法及裝置，所述方法包括：從待處理腦電序列信號中提取信號波；獲取信號波的采樣點數及各秒中幅度小于幅度閾值且幅度絕對值最大的點，計算其幅度平均值，根據采樣點數及幅度平均值計算幅度概率密度，獲得在時域空間的特征量；計算信號波的相空間分布密度，獲得在相空間的特征量；計算信號波的能量，并根據能量及各個腦電波的頻率范圍，計算各個信號波的中心頻率，獲得在頻域空間的特征量；根據在時域空間的特征量、相空間的特征量及在頻域空間的特征量進行分類識別，得到腦電放松度。本發明可全面提取各個腦電波的不同空間的特征，從而實現準確的腦電放松度識別。

技術領域

本發明涉及放松治療領域，尤其涉及一種基于多空間信號特征的腦電放松度識別方法及裝置。

背景技術

放松訓練是行為療法中使用最廣的技術之一，是在心理學實驗的基礎上建立和發展起來的咨詢和治療方法，其在治療焦慮抑郁癥、神經性頭痛、失眠、高血壓病，減輕更年期綜合征和轉變不良行為模式等方面取得了較好的療效。

現有的放松訓練主要有錄音指導、口頭指導和生物反饋指導。其中，錄音指導方法僵化、沒有變化，無法根據受訓者的狀態變化內容；口頭指導則要求對口頭指導的對象要求很高，且受到時間、場地限制；生物反饋指導以腦電反饋為主，能夠結合前兩種方式的優點，因而受到廣泛關注。

進行生物反饋指導需要識別用戶的放松度，而計算放松度首先需要從用戶的腦電信號中提取各個頻段的腦電波(包括Delta、Theta、Alpha、Beta、Gamma波)，再提取各個腦電波的特征，將這些特征輸入到分類器進行分類識別。

現有的特征提取方法一般只能從單一角度提取腦電波的特征，評價方式單一，不能保證分類結果的準確性。而且現有的特征提取算法的計算和處理過程復雜，一方面，增加了對硬件的要求，另一方面，由于計算復雜，也無法及時得到分類結果，進而影響了放松治療的效果。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種基于多空間信號特征的腦電放松度識別方法及裝置，可全面的提取出各個腦電波的特征。

本發明提供了一種基于多空間信號特征的腦電放松度識別方法，包括如下步驟：

從接收到的待處理腦電序列信號中提取出對應于各個腦電波的信號波；

獲取每個信號波的采樣點數及所述信號波的各秒中幅度小于幅度閾值且幅度絕對值最大的點，計算這些點的幅度平均值，并根據所述采樣點數及所述幅度平均值計算各個信號波的幅度概率密度，獲得所述腦電切片信號在時域空間的特征量；

計算對應于各個腦電波的信號波的相空間分布密度，獲得所述待處理腦電序列信號在相空間的特征量；

計算與各個腦電波對應的信號波的能量，并根據各個信號波的能量及各個腦電波的頻率范圍，計算各個信號波的中心頻率，獲得所述待處理腦電序列信號在頻域空間的特征量；

根據所述待處理腦電序列信號在時域空間的特征量、相空間的特征量及在頻域空間的特征量進行分類識別，得到腦電放松度。

優選地，所述獲取每個信號波的采樣點數及所述信號波內各秒中幅度小于幅度閾值且幅度絕對值最大的點，計算這些點的幅度平均值，并根據所述采樣點數及所述幅度平均值計算各個信號波的幅度概率密度，獲得所述腦電切片信號在時域空間的特征量具體包括：

統計每個信號波的采樣點數n；

查找所述信號波內各秒中幅度小于幅度閾值并且幅度絕對值最大的點，計算這些點的幅度平均值AmpMaxAverrage；

統計幅度值在(-AmpMaxAverrage×k，+AmpMaxAverrage×k)區間的點的數目Ampnum，其中k為經驗值；