[发明专利]一种基于异常片段识别的FVEP信号增强方法

说明书

一种基于异常片段识别的FVEP信号增强方法，其特征在于，包括这些步骤，(1)对采集的视觉诱发原始脑电信号进行预处理，(2)对预处理后的原始脑电信号按周期性闪光刺激的刺激时间点切分成片段，(3)筛选出质量较高的片段；(4)将筛选出的高质量片段进行叠加平均得到增强的FVEP信号。经实验，本方法可大大增强提取的FVEP信号的重复性。

技术领域

本申请涉及一种基于异常片段识别的FVEP信号增强方法。

闪光视觉诱发电位(FVEP)，作为一种事件相关电位(ERP)，是指人的双眼在受到非模式的弥散闪光刺激后，经过视神经的传输，在人的后枕骨位置处产生的脑电电位，其典型波形如附图3所示。一些研究表明，当人处于颅内压升高状态时，其大脑视觉通路受到损伤，视觉神经信号的传导会受到影响，使得FVEP中的N2波与刺激间的时间延迟比正常人更高，因此FVEP作为一种重要的无创颅内压监测手段，在脑积水、脑溢血以及其他临床研究上被广泛运用。

然而，FVEP十分微弱，峰值只在10μV量级，所以它被淹没在静息脑电和背景噪声中，无法用肉眼直接识别出是否存在。因此如何从原始脑电信号中提取出质量更高的FVEP信号，是一个值得研究的主题。本方法正是面向这一主题的。

背景技术

在FVEP信号的增强技术方面，目前业内的主流做法是使用叠加平均FVEP(AFVEP)来增强FVEP信号，这种方法主要分为三个阶段：预处理、分片、叠加平均。对采集的一段时间内受试者在某一频率的闪光刺激下产生的脑电信号，首先进行滤波等预处理，再将之按照周期性刺激的时间点切分出一系列FVEP片段，最后对切取的这些FVEP片段进行叠加平均得到增强的FVEP信号，它抑制了与刺激无关的静息脑电和噪声干扰。

但在这个方法中，一些低质量的异常FVEP片段会影响整个叠加平均出来的FVEP信号的信号质量，正是因为FVEP无法直接在叠加前用肉眼识别出，这种异常片段不易被及时筛选出并剔除，以至导致叠加平均得到的增强FVEP信号的质量下降，最糟糕的情况下可能要重新测量，增大了医护人员和病人的负担，也浪费了参与平均的其他有效片段。因此，需要一种方法，在叠加平均之前识别出异常片段，加以去除，来提高FVEP信号质量。

关于异常离群片段的识别，人们容易想到的方法是：使用所有片段的平均作为模板，然后用每个片段去和模板计算相关系数，并将低相关系数的片段作为低质量片段去除。但是这个方法在FVEP异常片段识别的问题中并不适用，因为FVEP信号本身十分微弱，而干扰的量级往往更大，导致最后计算出的模板也会有较大的误差，并不能作为判断离群片段的依据。

总而言之，FVEP信号的特点客观上要求提出一种新的异常片段识别方法，而相关方法目前尚未见文献报道，具有很大的研究空间。

发明内容

发明目的

提出一种新的基于异常片段识别的FVEP信号增强方法，与传统方法相比，能获得更高的FVEP信号质量，具有更强的鲁棒性。

技术方案

一种基于异常片段识别的FVEP信号增强方法，其特征在于，包括这些步骤，(1)对采集的视觉诱发原始脑电信号进行预处理，(2)对预处理后的原始脑电信号按周期性闪光刺激的刺激时间点切分成片段，(3)筛选出质量较高的片段；(4)将筛选出的高质量片段进行叠加平均得到增强的FVEP信号。