[发明专利]一种脑激活区检测方法和装置

权利要求书

1.一种脑激活区检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，获取fMRI数据；

步骤S2，构建所述fMRI数据的二维邻域特征空间S；

步骤S3，采用均值漂移算法对所述二维邻域特征空间S进行聚类搜索；

步骤S4，得到脑激活区检测结果；

所述步骤S1包括：制定实验刺激方案，采集fMRI实验数据并对所述fMRI实验数据进行预处理；

所述步骤S2包括：

步骤S21，给定一组包含T个时间点的fMRI体数据V＝{V_t|t＝1,2,...,T}，其中V_t为时间点t的fMRI体数据，体素p的时间序列I(p)＝{I(p,t)|t＝1,2,...,T,p∈V}，其中I(p,t)为体素p在V_t中的信号强度；fMRI成像过程中，外部刺激为特定时间点的刺激信号，设定为刺激函数E(t)，t＝1,…,T，则体素p的时间序列I(p)与刺激函数E(t)的相关系数r₁(p)表示为：

其中，为体素p的信号强度均值，为刺激函数均值；

步骤S22，引入体素p周围邻域信息，定义体素p的邻域为N(p)，N(p)＝{pⁱ|i＝1,2,…,n}，n为邻域N(p)内体素的个数，取每个体素邻域N(p)内所有体素的时间序列与刺激函数的相关系数的平均值，定义为表示为：

构建fMRI数据的第一维特征

步骤S23，获取体素p与该体素邻域中的体素的相关系数r₂(p)，表示为：

其中，为体素p的信号强度均值，为邻域中对应体素的均值，构建fMRI数据特征空间的第二维特征R₂＝{r₂(p)|p∈V}；

步骤S24，构建所述二维邻域特征空间S，其中，S＝{R₁,R₂}。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述二维邻域特征空间S中，给定空间中的采样点的核函数为k(x)和容许误差ε，所述步骤S3包括：

步骤S31，在所述二维邻域特征空间S中任意选择初始搜索区域，圆心O，半径为核宽h；

步骤S32，在所述初始搜索区域内计算均值漂移M_h(x)：

所述M_h(x)总是指向密度增加的方向；

步骤S33，如果均值漂移向量的模小于容许误差ε，||M_h(x)||<ε，迭代算法结束；否则利用下式(5)计算x得到新的圆心O′，返回执行步骤S32；

3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S4包括：重复步骤S1至S3，直到||M_h(x)||<ε、公式(4)收敛到局部密度极大值点，x漂移到局部极大值点时，将所述二维邻域特征空间S中收敛到同一个点的样本点算作一类，得到所述脑激活区检测结果。