[發(fā)明專利]利用異常值檢測精確確定腦電或眼電中眨眼區(qū)間的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810067422.9 | 申請日： | 2018-01-24 |
| 公開（公告）號： | CN108245154B | 公開（公告）日： | 2020-10-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李玉榕;杜民;王田 | 申請（專利權(quán)）人： | 福州大學 |
| 主分類號： | A61B5/0476 | 分類號： | A61B5/0476;A61B5/0496 |
| 代理公司： | 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100 | 代理人： | 蔡學俊 |
| 地址： | 350108 福建省福*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 異常 檢測 精確 確定 眼電中 眨眼 區(qū)間 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種利用異常值檢測精確確定腦電或眼電中眨眼區(qū)間的方法。首先將采集的原始信號進行預(yù)處理，去除采集信號中的工頻50Hz噪聲干擾，去除基線漂移以及去除高頻噪聲；然后對預(yù)處理后的信號通過異常值檢測的方法確定合適的閾值，之后找到預(yù)處理信號中的所有局部極大值及局部極大值的位置，用相鄰局部極大值進行相減，再將相鄰兩個局部極大值差值的絕對值與異常值檢測方法確定的閾值相比較，最后精確確定眨眼信號的起點和終點。本發(fā)明可以精確確定腦電或眼電信號中眨眼信號的起點和終點，從而在去除眨眼干擾的時候，將該區(qū)間置零，可以使得原始信號的損失盡可能的小。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種利用異常值檢測精確確定腦電或眼電中眨眼區(qū)間的方法。
背景技術(shù)
腦電(electroencephalogram，EEG)和眼電信號(electroopticgraph，EOG)是人體生物電信號，可以作為控制信號應(yīng)用于一些人機交互系統(tǒng)，這樣可為運動障礙患者的生活提供方便。但是無意識眨眼作為一種正常的生理反應(yīng)，其幅值較大且無法避免，眨眼信號會成為干擾信號使得系統(tǒng)產(chǎn)生誤操作，因此需要去除腦電或眼電中的眨眼信號。目前已經(jīng)發(fā)表的文獻研究中，去除腦電或眼電信號中眨眼信號的方法主要有以下幾種方法。(1)使用獨立成分分析(Independent ComponentCorrelationAlgorithm，ICA)方法從原始多通道EEG，EOG信號中分離出眨眼信號并將此通道置零，之后將信號進行重構(gòu)從而去除眨眼信號。或者使用離散小波變換與盲源分離結(jié)合的方法，將分解后與眨眼信號相關(guān)系數(shù)最高的通道置零，最后將信號進行重構(gòu)得到去眨眼信號。上述方法是將原始信號分解，找到與眨眼信號相關(guān)性最大的通道直接置零，這樣會造成原始信號中部分有意義的信號損失。(2)使用原始信號在滑動窗口內(nèi)求導從而確定眨眼的位置，但導數(shù)數(shù)值作為眨眼的判別比較粗糙，并且滑窗的大小也會影響結(jié)果。(3)使用小波包將原始信號在頻域上進行分解，結(jié)合統(tǒng)計學理論確定閾值，對小波包分解的低頻分量采用閾值判定準則和重構(gòu)策略去除眨眼信號，但是由于樣本數(shù)目有限，基于統(tǒng)計信息確定的閾值有效性差，無法準確確定眨眼區(qū)域。
腦電或眼電信號應(yīng)用在疾病診斷，腦機接口和人機接口等領(lǐng)域時，高質(zhì)量的腦電或眼電的測量是重要的。為了避免眨眼信號的干擾，因此要將腦電和眼電信號中的眨眼干擾去除，但是在去除眨眼干擾的過程中不能干擾或者丟失有意義的腦電或眼電信號，所以精確確定出眨眼信號的區(qū)間，減少有意義腦電或眼電信號的損失是重要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用異常值檢測精確確定腦電或眼電中眨眼區(qū)間的方法，該方法能夠精確的確定腦電或眼電信號中眨眼信號中的起點和終點；且能夠保證原始腦電或眼電信號的損失盡可能的小；便于腦電或眼電信號進行后續(xù)研究。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用異常值檢測精確確定腦電或眼電中眨眼區(qū)間的方法，包括如下步驟：
步驟S1、將采集的原始信號進行預(yù)處理，去除采集信號中的工頻50Hz噪聲干擾，去除基線漂移以及去除高頻噪聲；
步驟S2、對預(yù)處理后的信號通過異常值檢測方法確定閾值；
步驟S3、找到預(yù)處理信號中的所有局部極大值及局部極大值的位置，用相鄰局部極大值進行相減，再將相鄰兩個局部極大值差值的絕對值與異常值檢測方法確定的閾值相比較，精確確定眨眼信號的起點和終點。
在本發(fā)明一實施例中，所述步驟S2中，異常值檢測方法采用Chauvenet Criterion標準、Peirce標準或調(diào)整框圖法。
在本發(fā)明一實施例中，所述Chauvenet Criterion標準和Peirce標準均包括以下四步：
(1)計算信號的平均值和標準差；
(2)計算的值，其中di代表絕對誤差，xi代表點的信號值，代表x的平均值；
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