[发明专利]基于频带信息和支持向量机的颅内脑电信号特征波识别装置

权利要求书

1.一种基于频带信息和支持向量机的颅内脑电信号特征波处理装置，包括颅内脑电信号采集模块和脑电信号特征波识别模块，颅内脑电信号采集模块用于采集颅内脑电信号，并由脑电信号特征波识别模块对所述颅内脑电信号进行特征波识别，所述脑电信号特征波识别模块包括特征提取单元和支持向量机分类单元；所述特征提取单元对采集到的颅内脑电信号提取多个频带的能量值组成特征向量；所述的支持向量机分类单元对所述特征向量采用支持向量机方法进行分类并训练，得到分类器模型，并实现对颅内脑电信号中特征波的识别；

其中，所述的特征提取单元对颅内脑电信号进行如下操作：

首先对某一时间序列的信号片段进行时域向频域转换,该时间序列中共包含N个采样点的信号，x(n)表示该时间序列中第n个采样点的时域信号向量，范围为x(0)至x(N-1)，转换公式如下：

其中X(k)为转换后的频域信号向量，k代表第k个采样点，k的取值范围为：0≤k≤N-1，j为虚数单位，

之后继续对转换后的频域信号向量X(k)分别进行五个频带的能量特征提取，提取公式如下：

式中，f1，f2分别为所要进行能量特征提取的频带的下限频率和上限频率，其中0≤f1≤f2≤N-1，Y为能量值，通过以上方法，针对每一个信号片段得到5个能量值，上述5个能量值组成特征向量q，以q_i表示第i个脑电信号片段所得到的特征向量，其中q_i∈R^m，用于分类器的分类训练。

2.根据权利要求1所述的一种基于频带信息和支持向量机的颅内脑电信号特征波处理装置，其特征在于，所述的脑电信号特征波识别模块还包括预处理单元，所述的预处理单元在特征提取单元之前，对采集到的颅内脑电信号进行预处理操作，得到较为干净整洁的颅内脑电信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于频带信息和支持向量机的颅内脑电信号特征波处理装置，其特征在于，所述的预处理操作包括去漂移、工频干扰和带通滤波处理。

4.根据权利要求3所述的一种基于频带信息和支持向量机的颅内脑电信号特征波处理装置，其特征在于，带通滤波处理中，带通滤波器保留频率在0.5-49Hz之间的信号，所用带通滤波器为带通FIR滤波器。

5.根据权利要求1所述的一种基于频带信息和支持向量机的颅内脑电信号特征波处理装置，其特征在于，所述的脑电信号特征波识别模块还包括信号分段单元，用于在特征提取单元之前，对预处理后的颅内脑电信号进行信号分段操作，分段后每个片段的长度L＝min(2ⁿ),n为正整数，且L>＝Fs*0.07,其中Fs为信号的采样率。

6.根据权利要求1所述的一种基于频带信息和支持向量机的颅内脑电信号特征波处理装置，其特征在于，所述的多个频带的能量值是指δ：1-4Hz,θ：大于4Hz且小于8Hz,α：8-13Hz,β：大于13Hz且小于30Hz和γ：30Hz-higher五个频带的能量值。

7.根据权利要求1所述的一种基于频带信息和支持向量机的颅内脑电信号特征波处理装置，其特征在于，颅内脑电信号为癫痫颅内脑电信号，特征波为棘波。