[发明专利]一种脑电信号滤波方法及设备

说明书

本发明公开了一种脑电信号滤波方法及设备，其方法包括：以预定的时间窗口和步长遍历待滤波处理的脑电信号，分别对每个时间窗口内的脑电信号进行如下处理：获取本时间窗口内的脑电信号的伪迹信号；对所述伪迹信号进行加权处理，并与本时间窗口内的脑电信号进行滤波拟合；根据滤波拟合结果得到滤波后的脑电信号。本发明实施例提供的方法，首先对伪迹信号进行加权，进而再进行滤波拟合，从而可以避免滤波过程中矫枉过正。

技术领域

本发明涉及信号滤波技术领域，更具体地，涉及一种脑电信号滤波方法及设备。

背景技术

随着脑电(EEG)信号采集分析技术在民用领域的不断探索普及，脑电信号检测广泛应用于疲劳度检测、情绪情感识别、专注度检测、对象控制等各种场景中。

脑电信号具有较高的敏感性，易受环境噪声影响，从而形成脑电信号与噪声叠加的伪迹。一种常见的伪迹去除方法是提取伪迹并通过滤波拟合的方式直接删除，这种伪迹去除方法存在的问题是：容易矫枉过正，去除伪迹的同时破坏真实脑电信号。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种脑电信号滤波方法及设备，以提高脑电信号滤波的准确性，避免由于去除伪迹导致破坏真实脑电信号。

一方面，本发明实施例提供一种脑电信号滤波方法，包括：

以预定的时间窗口和步长遍历待滤波处理的脑电信号，分别对每个时间窗口内的脑电信号进行如下处理：

获取本时间窗口内的脑电信号的伪迹信号；

对上述伪迹信号进行加权处理，并与本时间窗口内的脑电信号进行滤波拟合；

根据滤波拟合结果得到滤波后的脑电信号。

本发明实施例提供的方法，首先对伪迹信号进行加权处理，其中，加权所使用的滤波权重小于1，从而可以有效纠正滤波拟合后的矫枉过正现象，避免破坏真实脑电信号。

本发明实施例中，在保证脑电信号不被破坏的同时，还可以通过逐渐增加滤波权重从而有效去除伪迹。具体的，利用上一时间窗口对应的滤波权重确定本时间窗口对应的滤波权重，本时间窗口对应的滤波权重大于上一时间窗口对应的滤波权重；相应的，上述对伪迹信号进行加权处理的实现方式可以是：利用本时间窗口对应的滤波权重对上述伪迹信号进行加权处理。

在此基础上，为避免滤波权重持续增加导致对脑电信号的破坏，还可以判断滤波后的脑电信号的波形斜率是否满足以下任一条件：

滤波后的脑电信号的伪迹波形斜率为0或小于设定的斜率阈值；

滤波后的脑电信号的伪迹波形斜率小于0，但滤波前的脑电信号的伪迹波形斜率大于0；

滤波后的脑电信号的伪迹波形斜率大于0，但滤波前的脑电信号的伪迹波形斜率小于0；

若滤波后的脑电信号的伪迹波形斜率不满足以上任一条件，利用上一时间窗口对应的滤波权重确定本时间窗口的滤波权重。

若滤波后的脑电信号的伪迹波形斜率满足以上任一条件，则之后的时间窗口内，不再调整滤波权重；除此之外，还可以再次利用上一时间窗口对应的滤波权重重新对本时间窗口内的伪迹进行加权处理。

本发明实施例中，可以根据实际情况或需要对脑电信号的伪迹波形斜率进行定义。作为举例而非限定：

脑电信号的伪迹波形斜率为0是指同一时间周期内的第一个伪迹信号和最后一个伪迹信号的幅值相同；

脑电信号的伪迹波形斜率小于0是指同一时间周期内的第一个伪迹信号的幅值大于最后一个伪迹信号的幅值；

脑电信号的伪迹波形斜率大于0是指同一时间周期内的第一个伪迹信号的幅值小于最后一个伪迹信号的幅值。