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异步上肢运动脑电信号的自适应检测方法 

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申请/专利权人:常熟理工学院

摘要:本发明公开了一种异步上肢运动脑电EEG信号的自适应检测方法,包括以下步骤:采集异步上肢运动期间的脑电信号;对采集的脑电信号进行放大、滤波、去波动的预处理;提取空闲状态的基线数据并建立基线模型;根据基线模型推导决策阈值,判断信号与运动是否有关,从信号中识别异步上肢运动中屈曲动作和伸展动作;采用受试者曲线分析对检测性能进行评估。能够准确检测EEG信号的屈曲相关峰和伸展相关峰,从而标定运动的开始和结束,区分EEG信号中的空闲状态和运动状态,支撑人脑与外骨骼机器在复杂上肢运动情况下的人机交互。

主权项:1.一种异步上肢运动脑电信号的自适应检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S01:采集异步上肢运动期间的脑电信号;S02:对采集的脑电信号进行放大、滤波、去波动的预处理;S03:提取空闲状态的基线数据并建立基线模型;所述步骤S03具体包括:S31:将运动相关的EEG认为有用信号,空闲状态的EEG视作背景噪声,在一组实验的相邻单次试验间隙,提取处于空闲状态的EEG信号作为的基线数据;S32:分别使用威布尔分布、正态分布、瑞利分布、对数正态分布和伽马分布对数据进行拟合,选择拟合效果好的基线模型;S04:根据基线模型推导决策阈值,判断信号与运动是否有关,从信号中识别异步上肢运动中屈曲动作和伸展动作;所述步骤S04具体包括:S41:估计基线模型的噪声功率参数;S42:推导出决策阈值;S43:采用滑动窗口的数据平均得到信号加窗平均信号Xi,抑制离散的高幅度噪声;S44:将信号加窗平均信号Xi与阈值T进行比较;由阈值T判定屈曲相关峰,当XiT时比较器输出1,判断该信号与屈曲动作有关;当XiT时比较器输出0,判断此信号是屈曲动作无关的;由阈值-T判定伸展相关峰,当Xi-T时比较器输出1,判断该信号与伸展动作有关;当Xi-T时比较器输出0,判断此信号是伸展动作无关的;S05:采用衡量敏感性的TPR、衡量准确性的PPV、综合评价指标TF对检测性能进行评估。

全文数据:

权利要求:

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