[发明专利]脑电信号的伪差去除方法、装置及电子设备

说明书

本发明公开了一种脑电信号的伪差去除方法、装置及电子设备，该脑电信号的伪差去除方法包括：采集脑电图信号，并对所述脑电图信号进行预处理；检测预处理后的脑电图信号中由肌电活动产生的伪差；去除脑电图信号中的伪差，得到脑电图信号数据集；将所述脑电图信号数据集输入到预先训练好的对抗自编码模型，以使所述对抗自编码模型对所述脑电图信号进行噪声质量评估和去噪处理。借助于上述技术方案，本申请实施例能够去除脑电图信号中的噪声成分，以提取真实的脑活动电信号。

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种脑电信号的伪差去除方法、装置及电子设备。

背景技术

脑电图(Electroencephalography，EEG)是通过精密的电子仪器，从头皮上将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形，是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：由于脑电图采集周围的信号环境复杂，使得脑电图信号容易混入噪声，从而可能会干扰脑电图信号。

发明内容

本发明提供了一种脑电信号的伪差去除方法、装置及电子设备，以达到提取真实的脑活动电信号的效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种脑电信号的伪差去除方法，该伪差去除方法包括：采集脑电图信号，并对所述脑电图信号进行预处理；检测预处理后的脑电图信号中由肌电活动产生的伪差；去除脑电图信号中的伪差，得到脑电图信号数据集；将所述脑电图信号数据集输入到预先训练好的对抗自编码模型，以使所述对抗自编码模型对所述脑电图信号进行噪声质量评估和去噪处理。

在一个可能的实施例中，对所述脑电图信号进行预处理，包括：去除所述脑电图信号中的工频噪声；对去噪处理后的所述脑电图信号进行高通滤波；对高通滤波后的脑电图信号进行低通滤波；对低通滤波后的脑电图信号进行重采样。

在一个可能的实施例中，检测预处理后的脑电图信号中由肌电活动产生的伪差，包括：计算预处理后的脑电图信号的线长；检测脑电图信号的线长超过设定的线长阈值的时刻；获取时间间隔小于预设时间阈值的相邻两个时刻；确定所述两个时刻对应的时间段的信号为伪差。

在一个可能的实施例中，去除脑电图信号中的伪差，得到脑电图信号数据集，包括：去除伪差所在时间段的脑电图信号；按照预设长度，将去除伪差后的脑电波信号切分为多个短时片段，得到脑电图信号数据集。

在一个可能的实施例中，通过下式计算线长：

其中，x(k)表示经过预处理后的脑电图信号的波形，k表示时间采样点，N_ll为在线长计算中用到的窗口宽度，N_ll的取值为0.5～1毫秒，abs()为计算绝对值函数，L_l表示脑电图信号的线长；

设定的线长阈值通过下式计算：

Threshold_ll＝a·Median_ll

其中，Threshold_ll表示设定的线长阈值，Median_ll表示线长的中值，a表示倍数，a的取值范围为2～10。

在一个可能的实施例中，所述对抗自编码模型包括编码器、重构器和判别器，所述对抗自编码模型通过以下方式进行训练：利用第一损失函数训练编码器和重构器；固定编码器和重构器的参数，利用第二损失函数训练判别器；固定判别器，利用第三损失函数训练编码器，直至所述第一损失函数、第二损失函数和第三损失函数符合预设条件，所述对抗自编码模型训练成功。

在一个可能的实施例中，通过下式计算所述第一损失函数：