[發明專利]一種基于自適應閾值在線腦神經鋒電位信號檢測方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 202110336139.3
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113057656B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 田翔;陳耀武;黃利;高翔
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/372
• 分類號: A61B5/372;A61B5/388
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

1.一種基于自適應閾值在線腦神經鋒電位信號檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，確定起始位置，依據初始化的信號最小值和信號差值，對起始位置起的腦神經信號進行篩選獲得測試樣本，依據測試樣本的長度確定測試周期，其中，篩選獲得測試樣本的過程為：

對起始位置起的處于連續狀態的低點腦神經信號值和高點腦神經信號值組成一個連續信號對，當連續信號對中低點腦神經信號值與信號最小值的差值小于低點閾值，且當高點腦神經信號值與信號最小值的差值大于高點閾值時，則認為該連續信號對為最小可識別片段；其中，低點閾值與高點閾值均為信號差值的0～1倍，且低點閾值小于高點閾值；以包含連續N個最小可識別片段的腦神經信號段為測試樣本，N為自然數；依據測試樣本的長度確定測試周期包括：以每經過M倍的測試樣本長度的時間為測試周期，M為自然數；

步驟2，以每個測試周期內首個測試樣本的標準差作為每個測試周期的噪聲帶閾值；

步驟3，針對測試周期內的每個腦神經信號，依據噪聲帶閾值與以當前腦神經信號為止的前一段歷史腦神經信號確定腦神經信號的自適應閾值；所述自適應閾值的確定方法為：

針對以當前腦神經信號為止的前一段歷史腦神經信號，以噪聲帶閾值為基準值，累加前一段歷史腦神經信號中大于噪聲帶閾值的所有腦神經信號的加權平方和，得到自適應閾值，即采用以下公式計算自適應閾值：

其中，表示第t個腦神經信號的自適應閾值，thresh_noise表示第t個腦神經信號所屬的測試周期的噪聲帶閾值，α為權重系數，L為以第t個腦神經信號為止的前一段歷史腦神經信號長度，k為L內腦神經信號的索引；

步驟4，依據腦神經信號與對應的自適應閾值篩選基準腦神經信號點，并依據基準腦神經信號點提取鋒電位信號。

2.權利要求1所述的基于自適應閾值在線腦神經鋒電位信號檢測方法，其特征在于，通過以下公式確定測試周期的噪聲帶閾值為：

thresh_noise(T)＝σ(s_T)

其中，thresh_noise(T)表示第T個測試周期的噪聲帶閾值，σ(s_T)表示第T個測試周期內首個測試樣本s_T的標準差，median()表示取中位數，s_T,t表示第T個測試周期內第t個腦神經信號值，L為測試樣本的長度。

3.權利要求1所述的基于自適應閾值在線腦神經鋒電位信號檢測方法，其特征在于，依據噪聲帶閾值與以當前腦神經信號為止的前L時間段歷史腦神經信號確定腦神經信號的自適應閾值，其中L為與當前腦神經信號最近的測試樣本長度。

4.權利要求1所述的基于自適應閾值在線腦神經鋒電位信號檢測方法，其特征在于，權重系數α的取值范圍為2～4。

5.權利要求1所述的基于自適應閾值在線腦神經鋒電位信號檢測方法，其特征在于，所述依據腦神經信號與對應的自適應閾值篩選基準腦神經信號點包括：將信號值大于自身的自適應閾值的腦神經信號作為基準腦神經信號點。

6.權利要求1所述的基于自適應閾值在線腦神經鋒電位信號檢測方法，其特征在于，所述依據基準腦神經信號點提取鋒電位信號包括：

依據腦神經信號的采樣頻率和鋒電位長度確定鋒前長度N_before和鋒后長度N_after，提取以基準腦神經信號點的前N_before個腦神經信號、后N_after個腦神經信號以及基準腦神經信號組成鋒電位信號。