[發(fā)明專利]腦電信號(hào)的偽差去除方法、裝置及電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110344861.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113081002B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆宇翔;羅杰堅(jiān);雷燕琴;趙童
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 靈犀醫(yī)學(xué)科技（北京）有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/372
• 分類號(hào): A61B5/372
• 代理公司: 北京動(dòng)力號(hào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11775
• 代理人: 梁艷;白婉露

本發(fā)明公開了一種腦電信號(hào)的偽差去除方法、裝置及電子設(shè)備，該腦電信號(hào)的偽差去除方法包括：采集腦電圖信號(hào)，并對(duì)所述腦電圖信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；檢測(cè)預(yù)處理后的腦電圖信號(hào)中由肌電活動(dòng)產(chǎn)生的偽差；去除腦電圖信號(hào)中的偽差，得到腦電圖信號(hào)數(shù)據(jù)集；將所述腦電圖信號(hào)數(shù)據(jù)集輸入到預(yù)先訓(xùn)練好的對(duì)抗自編碼模型，以使所述對(duì)抗自編碼模型對(duì)所述腦電圖信號(hào)進(jìn)行噪聲質(zhì)量評(píng)估和去噪處理。借助于上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)實(shí)施例能夠去除腦電圖信號(hào)中的噪聲成分，以提取真實(shí)的腦活動(dòng)電信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種腦電信號(hào)的偽差去除方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

腦電圖(Electroencephalography，EEG)是通過精密的電子儀器，從頭皮上將腦部的自發(fā)性生物電位加以放大記錄而獲得的圖形，是通過電極記錄下來的腦細(xì)胞群的自發(fā)性、節(jié)律性電活動(dòng)。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問題：由于腦電圖采集周圍的信號(hào)環(huán)境復(fù)雜，使得腦電圖信號(hào)容易混入噪聲，從而可能會(huì)干擾腦電圖信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種腦電信號(hào)的偽差去除方法、裝置及電子設(shè)備，以達(dá)到提取真實(shí)的腦活動(dòng)電信號(hào)的效果。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種腦電信號(hào)的偽差去除方法，該偽差去除方法包括：采集腦電圖信號(hào)，并對(duì)所述腦電圖信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；檢測(cè)預(yù)處理后的腦電圖信號(hào)中由肌電活動(dòng)產(chǎn)生的偽差；去除腦電圖信號(hào)中的偽差，得到腦電圖信號(hào)數(shù)據(jù)集；將所述腦電圖信號(hào)數(shù)據(jù)集輸入到預(yù)先訓(xùn)練好的對(duì)抗自編碼模型，以使所述對(duì)抗自編碼模型對(duì)所述腦電圖信號(hào)進(jìn)行噪聲質(zhì)量評(píng)估和去噪處理。

在一個(gè)可能的實(shí)施例中，對(duì)所述腦電圖信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，包括：去除所述腦電圖信號(hào)中的工頻噪聲；對(duì)去噪處理后的所述腦電圖信號(hào)進(jìn)行高通濾波；對(duì)高通濾波后的腦電圖信號(hào)進(jìn)行低通濾波；對(duì)低通濾波后的腦電圖信號(hào)進(jìn)行重采樣。

在一個(gè)可能的實(shí)施例中，檢測(cè)預(yù)處理后的腦電圖信號(hào)中由肌電活動(dòng)產(chǎn)生的偽差，包括：計(jì)算預(yù)處理后的腦電圖信號(hào)的線長(zhǎng)；檢測(cè)腦電圖信號(hào)的線長(zhǎng)超過設(shè)定的線長(zhǎng)閾值的時(shí)刻；獲取時(shí)間間隔小于預(yù)設(shè)時(shí)間閾值的相鄰兩個(gè)時(shí)刻；確定所述兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的時(shí)間段的信號(hào)為偽差。

在一個(gè)可能的實(shí)施例中，去除腦電圖信號(hào)中的偽差，得到腦電圖信號(hào)數(shù)據(jù)集，包括：去除偽差所在時(shí)間段的腦電圖信號(hào)；按照預(yù)設(shè)長(zhǎng)度，將去除偽差后的腦電波信號(hào)切分為多個(gè)短時(shí)片段，得到腦電圖信號(hào)數(shù)據(jù)集。

在一個(gè)可能的實(shí)施例中，通過下式計(jì)算線長(zhǎng)：

其中，x(k)表示經(jīng)過預(yù)處理后的腦電圖信號(hào)的波形，k表示時(shí)間采樣點(diǎn)，N_ll為在線長(zhǎng)計(jì)算中用到的窗口寬度，N_ll的取值為0.5～1毫秒，abs()為計(jì)算絕對(duì)值函數(shù)，L_l表示腦電圖信號(hào)的線長(zhǎng)；

設(shè)定的線長(zhǎng)閾值通過下式計(jì)算：

Threshold_ll＝a·Median_ll

其中，Threshold_ll表示設(shè)定的線長(zhǎng)閾值，Median_ll表示線長(zhǎng)的中值，a表示倍數(shù)，a的取值范圍為2～10。

在一個(gè)可能的實(shí)施例中，所述對(duì)抗自編碼模型包括編碼器、重構(gòu)器和判別器，所述對(duì)抗自編碼模型通過以下方式進(jìn)行訓(xùn)練：利用第一損失函數(shù)訓(xùn)練編碼器和重構(gòu)器；固定編碼器和重構(gòu)器的參數(shù)，利用第二損失函數(shù)訓(xùn)練判別器；固定判別器，利用第三損失函數(shù)訓(xùn)練編碼器，直至所述第一損失函數(shù)、第二損失函數(shù)和第三損失函數(shù)符合預(yù)設(shè)條件，所述對(duì)抗自編碼模型訓(xùn)練成功。

在一個(gè)可能的實(shí)施例中，通過下式計(jì)算所述第一損失函數(shù)：