[发明专利]基于非线性动力学的运动想象脑电信号特征提取方法

权利要求书

1.基于非线性动力学的运动想象脑电信号特征提取方法，具体步骤如下：

(1)采集数据：

脑电信号采集系统通过受试者佩戴的电极帽，采集受试者想象单侧手指运动时的电极帽中多个电极的脑电信号；

(2)空间滤波：

采用共同平均参考的方法，对采集到的多个电极的脑电信号进行处理，得到共同平均参考后的脑电信号；

(3)基线校正：

将共同平均参考后的脑电信号减去基线，得到基线校正后的脑电信号；

(4)带通滤波：

利用有限脉冲响应滤波器，对基线校正后的脑电信号进行带通滤波，得到特定频带的子信号，重复执行带通滤波，得到两个不同频带的子信号；

(5)特征提取：

对两个不同频带的子信号在不同尺度下进行粗粒化处理，对粗粒化处理得到的粗粒化序列进行样本熵估计，将两个不同频带、不同尺度下得到的样本熵估计值组成特征向量；

(6)分类：

利用朴素贝叶斯分类器，对得到的特征向量进行分类，采取交叉验证方法对分类结果进行验证，得到分类正确率。

2.根据权利要求1所述的基于非线性动力学的运动想象脑电信号特征提取方法，其特征在于：步骤(2)中所述的共同平均参考方法如下：

第一步：对步骤(1)得到的每个电极的脑电信号的所有样本点取均值，得到每个电极的均值；

第二步：将第一步得到的每个电极的均值求和再除以电极数目，得到总体样本点的均值；

第三步：将所有电极的脑电信号的每个样本点分别减去总体样本点的均值。

3.根据权利要求1所述的基于非线性动力学的运动想象脑电信号特征提取方法，其特征在于：步骤(3)所述的基线为受试者想象单侧手指运动之前的200ms脑电信号。

4.根据权利要求1所述的基于非线性动力学的运动想象脑电信号特征提取方法，其特征在于：步骤(4)所述的不同频带的子信号包括8-13Hz的子信号以及18-26Hz子信号。

5.根据权利要求1所述的基于非线性动力学的运动想象脑电信号特征提取方法，其特征在于：步骤(5)中所述不同的尺度是指尺度的数量不少于3个，且相互不重复。

6.根据权利要求1所述的基于非线性动力学的运动想象脑电信号特征提取方法，其特征在于：步骤(5)中所述的粗粒化的具体步骤是：

第一步：按照下式计算粗粒化样本点；

yj(τ)=1τΣijτxi]]>

其中，为粗粒化样本点；τ为尺度的值；j为粗粒化样本点的序号，代表第j个粗粒化样本点，其范围是1≤j≤N/τ；N为子信号的样本点总数；i为子信号的第i个样本点，其范围是1≤i≤N，其初值为(j-1)τ+1；x_i为子信号的样本点；

第二步：按照粗粒化样本点的序号从小到大的顺序，将得到的粗粒化样本点构建成粗粒化序列。