[发明专利]一种多通道并行实时脑神经锋电位信号检测方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种多通道并行实时脑神经锋电位信号检测方法、装置和系统，包括以下步骤：接收高通量脑神经信号数据包，并解析数据包获取每个通道的脑神经信号数据；为每个通道的脑神经信号数据配置一个计算单元，每个计算单元单独检测对应通道的脑神经信号数据中的锋电位信号，以实现多通道并行实时脑神经锋电位信号检测；每一帧脑神经信号数据包检测完毕后，保留每个通道的脑神经信号数据的均方差和后一些脑神经信号点，用于下一帧脑神经信号数据包的锋电位信号检测，避免因为传输数据时的数据帧切割导致恰好出现在帧间位置的锋电位信号漏检，提升脑神经锋电位信号的检测准确性。

技术领域

本发明涉及脑神经信号处理技术领域，具体涉及一种多通道并行实时脑神经锋电位信号检测方法、装置和系统。

背景技术

在脑神经信号处理技术领域，一般需要对多通道的实时采样信号进行在线检测。在线检测要求算法的实时性，对于高通量信号，算法需要实现并行化处理才能满足实时性要求；同时，在线检测意味着在单次检测中无法获取全局信息，而全局信息的缺失对于算法的准确性会有一定影响。

由于不同通道的脑神经信号具有天然的并行性，而现有嵌入式处理系统具有成百上千个并行计算单元，这二者为算法的并行化提供了可能；同时，针对在线检测中全局信息的缺失，设计一种带信息保存功能的多通道并行脑神经锋电位信号检测方法，用于提升算法的准确性。

公开号为CN102394844A的专利申请公开的基于FPGA的锋电位信号并行检测装置和方法，可以实现对锋电位信号的检测，公开号为CN113057656A的专利申请公开的基于自适应阈值在线脑神经锋电位信号检测方法，这两篇技术方案均会出现信号帧间的锋电位信号漏检情况。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种多通道并行实时脑神经锋电位信号检测方法、装置和系统，以实现对脑神经锋电位信号的多通道并行实时检测。

第一方面，实施例提供的一种多通道并行实时脑神经锋电位信号检测方法，包括以下步骤：

接收高通量脑神经信号数据包，并解析数据包获取每个通道的脑神经信号数据；

为每个通道的脑神经信号数据配置一个计算单元，每个计算单元单独检测对应通道的脑神经信号数据中的锋电位信号，以实现多通道并行实时脑神经锋电位信号检测；

每一帧脑神经信号数据包检测完毕后，保留每个通道的脑神经信号数据的均方差和后一些脑神经信号点，用于下一帧脑神经信号数据包的锋电位信号检测。

优选地，解析数据包时，还需获取总通道数、信号长度，依据总通道数和信号长度为每个通道配置一个计算单元。

优选地，每个计算单元单独检测对应通道的脑神经信号数据中的锋电位信号时，为脑神经信号数据中的每个信号点配置一个计算节点，多计算节点对多信号点的并行计算来检测锋电位信号。

优选地，计算节点依据检测阈值对对应的信号点进行判断，以确定锋电位特征点，提取锋电位特征点前后的一定长度的信号作为锋电位信号。

优选地，保留的每个通道的脑神经信号数据的均方差用于计算辅助信息，该辅助信息用于辅助确定检测阈值，其中，当前帧的辅助信息information(t)为：

information(t)＝(1-α)·information(t-1)+α·μ(t)

其中，information(t-1)为上一帧的辅助信息，α为保存系数，μ(t)为每个通道的脑神经信号数据的均方差。

优选地，检测阈值的确定方法为：

针对以当前脑神经信号为止的前一段历史脑神经信号，以噪声带阈值为基准值，累加前一段历史脑神经信号中大于噪声带阈值的所有脑神经信号的加权平方和，再累加辅助信息，得到检测阈值。