前額單通道腦電睡眠分期演算法設計

2021-08-08 20:36:04 字數 1405 閱讀 4113

演算法流程:

1. 以30s 為乙個epoch進行基本處理。

2. 用巴特沃斯高通濾波器濾除0.5hz以上高通,簡單去除基線。

3. 眨眼檢測, 利用中值濾波器提取短時間內荊棘狀的波形,出現一次與靜態eeg值偏差1/128以上的波谷和波峰時,即認定為眨眼。

3. 利用巴特沃斯帶通濾波器提取δ,θ,α,σ,β,emg等波段訊號,並提取其包絡,作為其基礎功率近似值。

4. 人工偽跡檢測,當人體移動,或碰觸電極,將造成順時高功率輸出或飽和。由此:

(1)將30秒的epoch分解為1秒段,並分別檢測其af波段(0.5~7hz)內的峰峰值和斜率是否超過閾值。

(2) 對源訊號檢查β波段和emg平均功率是否超過閾值。

5. 覺醒檢測,因為人在清醒的時候,α和β波段能量較高,並且在出現睡意的時候,主要能量會朝著低頻方向移動。所以,對每乙個epoch,檢查前15秒內和後15秒內α,β波段功率和中心頻率比值來判別。

6. 檢測紡錘波,根據aasm規則,人進入深睡期間時,很可能會出現持續時間大於0.5秒,頻率11~16hz的紡錘波。檢測方法是,將乙個epoch再細分成2秒的段,每段裡如果每個的σ包絡大於θ,α,β波段的包絡(90%情況下大於),或其時域瞬時值大於30秒內的σ包絡的平均幅度的2倍, 就被認為是紡錘波。

7. 各波段能量相對比,人在清醒和不同睡眠程度情況下,各個波段相對能量比值有所不一

樣。比如 ,pα/pθ,pδ/ptotal 等,利用此能大致判別睡眠階段。

8. 分層決策樹

r0:如果一各epoch內,人工偽跡檢測器檢測到50%以上為偽跡,就將此epoch判斷為偽

跡。否則進入下一步判斷。

r1:r1主要用來區分開清醒,快速動眼,淺睡,深睡。如果此epoch內,β波段佔優並且

清醒探測器檢測為清醒就將其分類到r3作進一步篩查,否則,分類到r2。

r2:如果σ波段能量佔優或者紡錘波檢測器檢測到此epoch內存在紡錘波,則將此epoch

判斷為深睡,否則,判斷為潛睡。

r3:如果眨眼探測器在此時檢測到眨眼次數超過一定閾值,並且接下來2分鐘內眨眼次數

也超過此閾值,就認為是在做夢(rem),否則,認為其處於清醒狀態。

r4:對上述各30秒epoch判斷出的睡眠階段進行梳理。例如,兩個判別為清醒(w)的epoch

之間的任一epoch ,也一定是清醒。r4規則如下表。

r4階段檢測

連續段替代

1清醒-任何-清醒

清醒-清醒-清醒

2淺睡-任何-淺睡

淺睡-淺睡-淺睡

3深睡-任何-深睡

深睡-深睡-深睡

4做夢-任何-做夢 做夢-做夢-做夢

另外,基於深度學習的單通道分期參考:

單通道和三通道學習理解單通道

單通道 此通道上值為0 255。255為白色,0是黑色 只能表示灰度,不能表示彩色。三通道,在bgr 255,255,255為白色,0,0,0是黑色 可以表示彩色,灰度也是彩色的一種。cv imread函式。screen是一張彩色圖 cv mat mat cv imread root desktop...

單通道和多通道卷積

卷積之後的通道數只是取決於卷積核的數目,和卷積核的channel無關,卷積核的channel是和輸入的channel保持一致的。對於單通道影象,若利用10個卷積核進行卷積計算,可以得到10個特徵圖 若輸入為多通道影象,則輸出特徵圖的個數依然是卷積核的個數 10個 1.單通道多個卷積核卷積計算 乙個卷...

OpenCV 單通道三通道理解

單通道 此通道上值為0 255。255為白色,0是黑色 只能表示灰度,不能表示彩色。三通道,在bgr 255,255,255為白色,0,0,0是黑色 可以表示彩色,灰度也是彩色的一種。cv imread函式。screen是一張彩色圖 cv mat mat cv imread root desktop...