[发明专利]一种同步EEG-fMRI脑电信号去BCG伪迹方法

权利要求书

1.一种同步EEG-fMRI脑电信号去BCG伪迹方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)、分别采集在普通环境和核磁共振环境下的睁眼、闭眼状态多通道头皮脑电信号；

步骤(2)、脑电信号预处理；

步骤(3)、对预处理后脑电信号进行数据分割，构建睁眼和闭眼状态数据集，每个数据集包括普通坏境下脑电信号A和磁扫描仪环境下脑电信号B；

步骤(4)、利用上述睁眼和闭眼状态数据集分别进行去除BCG伪迹的睁眼网络模型和闭眼网络模型训练；

所述去除BCG伪迹的睁眼网络模型和闭眼网络模型均采用基于CycleGAN网络架构模型BCGGAN；BCGGAN包括CycleGAN、自编码器约束、中间特征约束；

所述的CycleGAN包括两个生成器以及两个判别器；

每个生成器包括下采样子模块、第一特征提取子模块、中间特征提取子模块、第二特征提取子模块、上采样子模块；

生成器G₁中的下采样子模块、生成器G₂中的上采样子模块拼接成自编码器AE_A；生成器G₂中的下采样子模块、生成器G₁中的上采样子模块拼接成自编码器AE_B；

两个生成器中脑电信号经过下采样子模块、第一特征提取子模块、中间特征提取子模块输出中间特征值A1、B1至中间特征约束；

普通坏境下脑电信号A经生成器G₁得到B'，再输入至生成器G₂，经生成器G₂下采样子模块、第一特征提取子模块、中间特征提取子模块输出中间特征值B'1至中间特征约束；

磁扫描仪环境下脑电信号B经生成器G₂得到A'，再输入至生成器G₁，经生成器G₁下采样子模块、第一特征提取子模块、中间特征提取子模块输出中间特征值A'1至中间特征约束；

中间特征约束用于中间特征值A1、B1、B'1、A'1输入至公式(8)至公式(11)，进一步提取更为有用的任务状态相关特征；

其中以及分别为两种特征值的MKMMD距离损失函数；为一个κ特征核的希尔伯特空间；φ_κ为相关联的对应映射函数；为数据期望；为中间特征约束的损失函数；

步骤5、使用训练好的模型中生成器G₂以实现磁扫描仪环境下的EEG信号去除BCG伪迹。

2.根据权利要求1所述的一种同步EEG-fMRI脑电信号去BCG伪迹方法，其特征在于步骤(1)所述的多通道头皮脑电信号的通道是Fp1、Fp2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2、F7、F8、T7、T8、P7、P8、Fz、Cz、Pz、Oz、FC1、FC2、CP1、CP2、FC5、FC6、CP5、CP6、A1、A2。

3.根据权利要求1所述的一种同步EEG-fMRI脑电信号去BCG伪迹方法，其特征在于步骤(3)对预处理后脑电信号分别进行切片，以T为时间窗口进行滑窗操作，得到一系列大小为C*L的脑电信号片段，其中L＝T*w，C为通道数，L为数据长度，w为采样频率；然后将上述切片后的脑电信号片段构建睁眼和闭眼状态数据集，每个数据集包括普通坏境下脑电信号A和磁扫描仪环境下脑电信号B。