一种脑电信号中眼电伪迹的去除方法

摘要

一种脑电信号中眼电伪迹的去除方法，属于生物信息技术领域，涉及脑电信号采集与预处理技术，主要应用于脑电信号获取的预处理过程中。包括：对含有眼电伪迹的脑电数据进行主成分分析；确定眼电伪迹成分，并对伪迹成分的时域波形进行1～8Hz的滤波；结合回归算法，利用伪迹成分的时域波形计算眼电成分在各个电极处的衰减因子；利用衰减因子校正眼电伪迹成分的空间分布；利用校正后的伪迹成分的空间分布，去除眼电伪迹。本发明解决了传统的基于主成分分解的眼电伪迹去除方法中主成分分解不完全，分解出的眼电伪迹成分中将含有脑电成分的问题。由于衰减因子的校正作用，将会使每个含有眼电的成分更加容易识别。

主权项

一种脑电信号中眼电伪迹的去除方法，将回归方法同主成分分析方法相结合，包括以下步骤：步骤1：对头表采集得到的数据进行主成分分解后，根据所得到的各个成分的时域波形及空间分布确定最可能为眼电伪迹的成分，其时域波形记为P，空间分布记为F；步骤2：对步骤1确定的时域波形P按照眼电信号的特点进行1～8Hz的带通滤波，得到带通滤波后的眼电伪迹时域波形PF；步骤3：利用各个头表电极采集的信号yi与步骤2得到的带通滤波后的眼电伪迹时域波形PF之间的相关系数ri计算得到各个头表电极的衰减因子Bi；所述相关系数 r i = Σ j = 1 n ( PF j - PF ‾ ) ( y ij - y i ‾ ) Σ j = 1 n ( PF j - PF ‾ ) 2 · Σ j = 1 n ( y ij - y i ‾ ) 2 ; 所述衰减因子 B i = r i × sd y i sd p , 其中：sdyi是yi的标准差，且 sd y i = Σ j = 1 n ( y ij - y i ‾ ) 2 n ; sdp是PF的标准差，且 sd p = Σ j = 1 n ( PF j - PF ‾ ) 2 n ; 所述n为头表电极的采样点个数；步骤4：将步骤3得到的各个头表电极的衰减因子Bi，取其绝对值，然后求对应头表电极的衰减因子Bi的绝对值与步骤1所得的眼电伪迹的空间分布F的乘积，记为FA；步骤5：利用FA及所有头表电极采集的脑电信号UEEG，将FA的广义逆(FA)+作为空间滤波器，对所有头表电极采集的脑电信号UEEG进行滤波，得到校正后的眼电伪迹成分的时间分布PA＝(FA)+×UEEG；步骤6：利用校正后的眼电伪迹成分的时间分布PA求该成分在各个头表电极处的产生的时域波形UEOG＝FA×PA，最后从所有头表电极采集的脑电信号UEEG中减去UEOG即可得到去除眼电伪迹后的脑电信号UTEEG。