[發(fā)明專利]一種基于腦電信號(hào)的特征提取與分類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010142682.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN111281382B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐瑋;張梅梅;郝敬賓;楊雅涵;劉送永;姜雨辰;束云瀟;王帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州市健康研究院有限公司;中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/378
• 分類號(hào): A61B5/378;A61B5/00;A61B5/372
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

1.一種基于腦電信號(hào)的特征提取與分類系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)以下方法：

通過對(duì)腦電信號(hào)采集、信號(hào)預(yù)處理、提取特征值、分析判斷準(zhǔn)確率和靈敏度，形成標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)數(shù)據(jù)庫，用于異常腦電信號(hào)的判斷與處理，其具體步驟如下：

(1)腦電信號(hào)采集

腦電信號(hào)采集時(shí)，獲取刺激源所誘發(fā)的腦電信號(hào)，并選取一個(gè)目標(biāo)靶刺激，其余刺激為非靶刺激；

(2)腦電信號(hào)預(yù)處理

對(duì)采集到的腦電信號(hào)使用主成分分析方法進(jìn)行去噪處理，將分布在各導(dǎo)聯(lián)的信號(hào)分解為相互獨(dú)立的成分，去掉偽跡成分并將剩余部分重構(gòu)，最終達(dá)到去噪目的；

(3)腦電信號(hào)特征提取

將排序遞歸分析和ERP成分分析方法相結(jié)合，對(duì)受試者的腦電信號(hào)進(jìn)行特征提取，其中，排序遞歸圖的遞歸定量分析特征為RR、DET數(shù)值，ERP成分的特征值為P300成分的潛伏期和峰值；

關(guān)于排序遞歸分析對(duì)受試者腦電信號(hào)的特征提取，首先對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行相空間重構(gòu)，然后根據(jù)一維的非線性時(shí)間序列，選定合適的維數(shù)m和時(shí)間常數(shù)τ，針對(duì)重構(gòu)后包括由兩種狀態(tài)的向量集，按排序模式求出不同時(shí)刻的排序狀態(tài)，并求出排序遞歸矩陣；最后根據(jù)排序遞歸矩陣，經(jīng)遞歸圖畫出黑白二色的排序遞歸圖，進(jìn)而獲得腦電信號(hào)中的RR特征、以及DET特征；且RR特征指遞歸圖中發(fā)生遞歸點(diǎn)的個(gè)數(shù)占總點(diǎn)數(shù)的比，即遞歸圖中數(shù)值為1的比率；DET特征是指遞歸圖中平行對(duì)角線的線段中大于lmin平行于對(duì)角線段的最小點(diǎn)數(shù)的所包含點(diǎn)占總遞歸點(diǎn)的比；

(4)分析統(tǒng)計(jì)腦電信號(hào)采集過程中的受試者的反應(yīng)靈敏度、準(zhǔn)確率；

(5)建立數(shù)據(jù)庫

對(duì)排序遞歸圖進(jìn)行排序遞歸分析得到腦電信號(hào)的非線性特征參數(shù)RR、DET數(shù)值，并對(duì)腦電信號(hào)疊加獲取的ERP曲線提取P300成分的峰值和潛伏期，按照特征值范圍建立數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫作為標(biāo)準(zhǔn)一；分析統(tǒng)計(jì)腦電信號(hào)采集過程中的受試者的反應(yīng)靈敏度、準(zhǔn)確率，按照特征值范圍建立數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫作為標(biāo)準(zhǔn)二，在對(duì)受試者做健康分析時(shí)，提取其腦電實(shí)驗(yàn)的腦電信號(hào)特征參數(shù)及實(shí)驗(yàn)過程中的靈敏度和準(zhǔn)確率，通過與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫一、數(shù)據(jù)庫二比照，來確定受試者是否健康、是否患有患癡呆及其程度。