基于EEG的信號(hào)處理與疼痛識(shí)別研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-28 17:43
腦電圖(Electroencephalogram,EEG)是腦神經(jīng)細(xì)胞的電生理活動(dòng)在大腦皮層或頭皮表面的總體反映,包含了大量的生理和病理信息。近年來,與疼痛相關(guān)腦電信號(hào)的研究是當(dāng)前腦認(rèn)知和臨床治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題之一,對(duì)疼痛的客觀評(píng)估能幫助嬰幼兒、術(shù)后病人等無法表達(dá)疼痛信息的患者做出疼痛的客觀判斷,對(duì)臨床疼痛治療具有很高的價(jià)值。本文針對(duì)多通道臨床疼痛腦電信號(hào)的預(yù)處理、特征提取、特征選擇與分類識(shí)別等內(nèi)容展開研究,以實(shí)現(xiàn)無痛、輕痛和重痛三種疼痛水平的客觀識(shí)別。本文首先介紹了臨床疼痛腦電信號(hào)的采集方案,并針對(duì)腦電信號(hào)微弱、容易受到各種噪聲(如眼電、心電等)干擾等特點(diǎn),采用獨(dú)立分量分析方法進(jìn)行預(yù)處理,去除噪聲的同時(shí)保留有用信息。為提取和疼痛有關(guān)的特征,提出了一種基于離散小波變換(Discrete Wavelet Transform,DWT)的特征組合方法,利用小波分解系數(shù)提取小波能量占比、系數(shù)統(tǒng)計(jì)特征、樣本熵和鎖相值四種組合特征。為了識(shí)別疼痛水平,采用ANOVA進(jìn)行粗特征選擇,選出在不同疼痛水平下具有顯著性差異的特征,然后用支持向量機(jī)進(jìn)行模式識(shí)別。同時(shí),分析了電信號(hào)中各子帶信號(hào)對(duì)疼痛識(shí)...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.3濕電極帽與干電極帽??由于頭皮腦電信號(hào)非常微弱,其幅值最大只有200?pV,因此腦電釆集裝置??
風(fēng)險(xiǎn)性[39]。非植入式腦電信號(hào)采集方式是利用電極帽使電極緊貼在頭皮表面采集??頭皮處的腦電信號(hào),根據(jù)使用的電極可分為干電極帽腦電采集和濕電極帽腦電采??集,如圖2.3所示。采用濕電極帽采集設(shè)備需要在頭皮與電極之間涂上導(dǎo)電膏等??導(dǎo)電介質(zhì)來減少頭皮與電極之間的電阻,一般情況下電阻值應(yīng)控制在50?kQ以??下,以保證釆集到較為穩(wěn)定干凈的腦電信號(hào)。采用干電極帽采集設(shè)備不需要在頭??皮與電極間涂抹導(dǎo)電介質(zhì),使用者直接佩戴干電極帽就可完成腦電數(shù)據(jù)的采集,??自自??(a)濕電極帽?(b)干電極帽??圖2.3濕電極帽與干電極帽??由于頭皮腦電信號(hào)非常微弱,其幅值最大只有200?pV,因此腦電釆集裝置??需要通過前置放大器將電極采集到的信號(hào)進(jìn)行放大,然后通過濾波器(如50?Hz??陷波器)、功率放大器和A/D轉(zhuǎn)換器等模塊將模擬腦電信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用計(jì)算機(jī)??進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào),并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上進(jìn)行后續(xù)的分析處理。目前,常用的腦??電信號(hào)采集儀器主要有Neuroscan和Manscan等。??在腦電信號(hào)采集過程中,電極位置的擺放多釆用國際腦電圖學(xué)會(huì)提議的??10/20系統(tǒng)電極標(biāo)準(zhǔn)放置法
圖2.6?Morletab
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于離散小波變換的信號(hào)分解與重構(gòu)[J]. 邵婷婷,白宗文,周美麗. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(11)
[2]獨(dú)立分量分析的圖像/視頻分析與應(yīng)用[J]. 劉琚,孫建德. 智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2011(06)
碩士論文
[1]廣義S變換時(shí)頻分析的應(yīng)用研究[D]. 楊陽.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[2]運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)的識(shí)別方法及應(yīng)用[D]. 劉凈瑜.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[3]基于小波變換的腦電信號(hào)處理研究[D]. 孔繁偉.山東大學(xué) 2005
本文編號(hào):3105976
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.3濕電極帽與干電極帽??由于頭皮腦電信號(hào)非常微弱,其幅值最大只有200?pV,因此腦電釆集裝置??
風(fēng)險(xiǎn)性[39]。非植入式腦電信號(hào)采集方式是利用電極帽使電極緊貼在頭皮表面采集??頭皮處的腦電信號(hào),根據(jù)使用的電極可分為干電極帽腦電采集和濕電極帽腦電采??集,如圖2.3所示。采用濕電極帽采集設(shè)備需要在頭皮與電極之間涂上導(dǎo)電膏等??導(dǎo)電介質(zhì)來減少頭皮與電極之間的電阻,一般情況下電阻值應(yīng)控制在50?kQ以??下,以保證釆集到較為穩(wěn)定干凈的腦電信號(hào)。采用干電極帽采集設(shè)備不需要在頭??皮與電極間涂抹導(dǎo)電介質(zhì),使用者直接佩戴干電極帽就可完成腦電數(shù)據(jù)的采集,??自自??(a)濕電極帽?(b)干電極帽??圖2.3濕電極帽與干電極帽??由于頭皮腦電信號(hào)非常微弱,其幅值最大只有200?pV,因此腦電釆集裝置??需要通過前置放大器將電極采集到的信號(hào)進(jìn)行放大,然后通過濾波器(如50?Hz??陷波器)、功率放大器和A/D轉(zhuǎn)換器等模塊將模擬腦電信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用計(jì)算機(jī)??進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào),并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上進(jìn)行后續(xù)的分析處理。目前,常用的腦??電信號(hào)采集儀器主要有Neuroscan和Manscan等。??在腦電信號(hào)采集過程中,電極位置的擺放多釆用國際腦電圖學(xué)會(huì)提議的??10/20系統(tǒng)電極標(biāo)準(zhǔn)放置法
圖2.6?Morletab
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于離散小波變換的信號(hào)分解與重構(gòu)[J]. 邵婷婷,白宗文,周美麗. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(11)
[2]獨(dú)立分量分析的圖像/視頻分析與應(yīng)用[J]. 劉琚,孫建德. 智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2011(06)
碩士論文
[1]廣義S變換時(shí)頻分析的應(yīng)用研究[D]. 楊陽.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[2]運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)的識(shí)別方法及應(yīng)用[D]. 劉凈瑜.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[3]基于小波變換的腦電信號(hào)處理研究[D]. 孔繁偉.山東大學(xué) 2005
本文編號(hào):3105976
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