[發明專利]一種基于集成支持向量機的P300拼寫器的訓練集擴展方法

在審

• 申請號: 201710319613.5
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107168533A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李奇;高寧;武巖;楊菁菁;史凱陽;李修軍;韓成;陳純毅
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/62
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 王薇

1.一種基于集成支持向量機的P300拼寫器腦機接口系統訓練集擴展方法，其特征在于具體包括以下步驟：

步驟一：使用基于名人熟悉人臉的P300拼寫器腦機接口系統進行EEG腦電數據采集獲取訓練集樣本；

步驟二：對訓練集樣本進行預處理，包括眼電偽跡去除、波形分段、基線校正、帶通濾波；

步驟三：通過疊加平均不同兩組EEG腦電數據的方法進行訓練集樣本數量的擴展；

1）假設P300拼寫器腦機接口系統界面由M×N的字符矩陣構成（M列N行），設每列或行的一次閃爍為一個trial，所有列和行閃爍一次為一個sequence，即一個sequence包含M+N個trial；對應一個目標字符的輸入，進行了Q（Q≥2）輪的sequence，被稱為一個run；

2）假設和分別表示由第i個和第j個sequence的第m列閃爍誘發產生的兩組EEG腦電數據，相同電極通道的EEG腦電數據進行疊加平均為：

,,

同理，假設和分別表示由第i個和第j個sequence的第n行閃爍誘發產生的兩組EEG腦電數據，相同電極通道的EEG腦電數據進行疊加平均為：

,,

3）從Q個sequence中選取兩組，依次對M個列trial對應的和N個行trial對應的按照步驟2）中的公式進行疊加平均，組成一個新的sequence放入訓練集中；

4）繼續從Q個sequence中選取兩組，保證至少一組與之前選取的組合不重復；依次對M個列trial對應的和N個行trial對應的按照步驟2）中的公式進行疊加平均，組成一個新的sequence放入訓練集中；

5）重復步驟4）直到完成種組合，從而訓練集中的sequence數將從Q擴展至，EEG腦電信號數據將從(M+N)×Q擴展至(M+N)×；是指從Q個sequence中取出2個sequnece的所有組合的個數；

步驟四：對疊加平均后的EEG腦電數據進行降采樣，將降采樣后所有電極的EEG腦電數據按照固定的電極順序進行排列形成特征向量；

步驟五：采用集成支持向量機算法對特征向量進行分類，得到系統正確輸入字符的結果。