[发明专利]一种基于脑电相位同步的疲劳检测方法

摘要

本发明涉及一种基于脑电相位同步的疲劳检测方法。本发明首先从Neuroscan64导系统采集的数据中选取58通道脑电数据用于相位同步分析。其次将步骤1采集到的脑电数据通过CAR滤波器，通过计算所记录的N个电极的信号平均值来重新评定每个时刻每个电极的电位。再次对步骤2中得到的脑电数据根据脑区内和脑区间进行平均相位相干性计算。最后选定特定频段的脑区内的相位同步脑区间的相位同步值来判断是否出现疲劳状态。本发明运用特定频段的脑区计算脑区间和脑区内的相位同步值，计算相位同步值的显著性大小区分清醒和疲劳状态，有助于提高疲劳检测的准确性。

主权项

一种基于脑电相位同步的疲劳检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、从Neuroscan 64导系统采集的数据中选取58通道脑电数据用于相位同步分析；步骤2、将步骤1采集到的脑电数据通过CAR滤波器，通过计算所记录的N个电极的信号平均值来重新评定每个时刻每个电极的电位；步骤3、对步骤2中得到的脑电数据根据脑区内和脑区间进行平均相位相干性计算，具体是：平均相位相干性λ(x,y)定义如下：$\mathrm{\λ}(x,y)=\frac{1}{N}\left|\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{i({\mathrm{\θ}}_x^H\left(\mathrm{k\Δt}\right)-{\mathrm{\θ}}_y^H\left(\mathrm{k\Δt}\right))}\right|$其中为Δt采样周期，N为样本点数，x、y分别表示两个信号通道，表示x通道kΔt的瞬间相位，表示y通道kΔt的瞬间相位；计算脑区内的相位同步：$\mathrm{\λ}\left(R_1\right)=\frac{\underset{i\≠j}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{\λ}({\mathrm{ch}}_i,{\mathrm{ch}}_j)}{\left|R_1\right|*\left(\right|R_1|-1)}$其中ch_i,ch_j∈R₁，|R₁|是脑区R₁内电极的数量；计算脑间内的相位同步：$\mathrm{\λ}(R_1,R_2)=\frac{\mathrm{\Σ\λ}({\mathrm{ch}}_i,{\mathrm{ch}}_k)}{\left|R_1\right|*\left|R_2\right|}$其中ch_i∈R₁,ch_k∈R₂，|R₂|是脑区R₂内电极的数量；步骤4、计算delta频段的后脑脑区内的相位同步和前脑‑后脑脑区间的相位同步、alpha频段的脑区内的相位同步和前脑‑后脑脑区间的相位同步，得到四个相位同步值；当四个相位同步值中的至少一个值T检验显著性相对于清醒时T检验显著性增大，则认为出现疲劳状态。