[发明专利]一种适用于复杂加速度条件的近红外光谱多通道检测方法

权利要求书

1.一种适用于复杂加速度条件的近红外光谱多通道检测方法，分以下三步：

步骤1：采集测试过程中受试者额叶近红外数据及近红外光学探测器同位点的同步IMU数据；

步骤2：提取1，2，3，…，N段数据段，每个数据段具有对应的NIRS和IMU数据段，对每段进行：

(1)以IMU数据段作为系统的外部输入建模；

(2)建立自回归模型，得到NIRS数据段中运动伪影；

(3)在NIRS数据段中剔除运动伪影；

步骤3：将去除伪影后的NIRS数据转换为血氧浓度变化。

2.如权利要求1所述一种适用于复杂加速度条件的近红外光谱多通道检测方法，其特征在于：受试者额叶近红外数据由NIRS设备实时采集头部覆盖区域，包含额叶脑区全部近红外信号；至少采集NIRS设备1个信号通道的近红外信号。

3.如权利要求1所述一种适用于复杂加速度条件的近红外光谱多通道检测方法，其特征在于：近红外光学探测器同位点的同步IMU数据为由贴附于近红外光学探测器探头背面，包含三通道加速度计和三通道陀螺仪的六通道IMU芯片实现的IMU系统实时采集。

依次提取IMU数据波动段所对应的数据段，该数据段即为对应的NIRS和IMU数据段，且将各数据段标号为1，2，3，…，N。

4.如权利要求1所述一种适用于复杂加速度条件的近红外光谱多通道检测方法，其特征在于：ARX建模如下：

其中，是基于模型系数a＝[a₁a₂…a_NA]和b＝[b₀b₁…b_NB]的系统输出，模型的输入是u＝[u[k],u[k-1],u[k-2],……,u[k-NB]]；是1×L系数向量，u[k]是L×1输入向量，并且维度L是使用的IMU数据通道的数量；NA与NB分为系数a与系数b的总数，u[k]为IMU数据段，u[k]＝[A_x[k] A_y[k] A_z[k] G_x[k] G_y[k] G_z[k]]^T，A_x，A_y和A_z代表三个加速度计通道数据，G_x，G_y和G_z代表三个陀螺仪数据通道数据；

上述系数a和b可由最小二乘法确定：

其中，k为数据段的采样点，每个采样点具有一个对应的NIRS数据和IMU数据，分别对应着系数a，b。