[发明专利]脑电信号处理方法和系统

说明书

本发明提供了一种脑电信号处理方法和系统，属于脑电信号处理技术领域。该脑电信号处理方法包括：接收脑电信号EEG和心电伪迹信号ECG；计算每一个时间间隔中的脑电信号EEG的每一个值的离均差，即第一离均差NewEEG和；计算每一个时间间隔中的心电伪迹信号ECG的每一个值的离均差，即第二离均差NewECG；根据所述第一离均差NewEEG和所述第二离均差NewECG计算每一个时间间隔的脑电信号EEG的滤波信号W；以及通过所述滤波信号W对相应时间间隔的脑电信号EEG进行处理得到去除心电伪迹的脑电信号。通过上述技术方案去除心电伪迹不仅计算速度快，而且消除心电伪迹的效果好。

技术领域

本发明涉及脑电信号处理技术，具体地涉及脑电信号处理方法和系统。

背景技术

脑电波(Electroencephalogram，EEG)是一种使用电生理指标记录大脑活动的方法，脑电波是在大脑在活动时大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。

脑电波记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。但实际采集的脑电信号非常微弱，并且往往被多种伪迹成分所污染，伪迹包括心电伪迹(Electrocardiogram，ECG，心电信号)，眼电伪迹、工频干扰等，其中心电伪迹信号对脑电信号的干扰尤为明显，常常干扰判断睡眠分期，因而去除心电伪迹信号对提取纯净的脑电信号、提高判读睡眠分期意义重大。

目前消除心电伪迹信号的方法有两种：一种是在采集信号时工作人员在导联线上进行处理，这种方法操作不便，而且需要工作人员熟练掌握相关的技能知识，容易出错；另一种是基于R峰检测的平均伪迹去除算法，这种方法计算量大，消除心电伪迹的效果也不好。

发明内容

本发明的目的是提供一种脑电信号处理方法和系统，通过一种计算量小的方式解决消除脑电信号中的心电伪迹的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种脑电信号处理方法，该方法包括：该方法包括：接收脑电信号EEG和心电伪迹信号ECG；计算每一个时间间隔中的脑电信号EEG的每一个值的离均差，即第一离均差NewEEG；计算每一个时间间隔中的心电伪迹信号ECG的每一个值的离均差，即第二离均差NewECG；根据所述第一离均差NewEEG和所述第二离均差NewECG计算每一个时间间隔的脑电信号EEG的滤波信号W；以及通过所述滤波信号W对相应时间间隔的脑电信号EEG进行处理得到去除心电伪迹的脑电信号。

优选地，根据所述第一离均差NewEEG和所述第二离均差NewECG计算每一个时间间隔的脑电信号EEG的滤波信号W包括：针对每一个时间间隔计算所述第一离均差NewEEG构成的一维数组与所述第二离均差NewECG构成的一维数组的乘积，然后将乘积后的值相加，得到每一个时间间隔的第一求和值SUM1；针对每一个时间间隔计算所述第二离均差NewECG构成的一维数组与所述第一离均差NewEEG构成的一维数组的乘积，然后将乘积后的值相加，得到每一个时间间隔的第二求和值SUM2；针对每一个时间间隔分别计算第一求和值SUM1与第二求和值SUM2的负比值K，其中K＝-SUM1/SUM2；以及根据所述第一离均差NewEEG、所述负比值K和所述第二离均差NewECG计算所述滤波信号W；其中，所述W＝NewEEG+K*NewECG。

优选地，通过所述滤波信号W对相应时间间隔的脑电信号EEG进行处理得到去除心电伪迹的脑电信号包括：计算每一个时间间隔的脑电信号EEG的平均值，即第一平均值AvgEEG；以及计算同一时间间隔中的所述滤波信号W和所述第一平均值AvgEEG的和，得到该时间间隔的去除心电伪迹的脑电信号。

优选地，所述计算每一个时间间隔中的脑电信号EEG的每一个值的离均差包括：计算每一个时间间隔中的脑电信号EEG的平均值，即第一平均值AvgEEG；以及计算所述脑电信号EEG的每一个值与相应时间间隔的第一平均值AvgEEG的差值，得到所述第一离均差NewEEG。