The invention discloses a method based on the characteristics of blood brain activity detection in the implementation of sex determination, which is characterized in that comprises the following steps: S1, to obtain the original data, some subjects arranged a mental arithmetic task, the concentration change in the mental arithmetic task subjects collected brain oxygenated hemoglobin and deoxy hemoglobin HBO HBR and total hemoglobin to obtain the original data; S2, data format conversion, the specific raw data format will get converted into single data to support the format; S3, data cleaning, data acquisition in the process of noise generated due to the physiological activities of the removal of motion artifact correction; S4, feature extraction. The final data cleaning after feature extraction; S5 classification, gender, will feature extraction step S4 and users of known sex feature library information The result of sex determination was obtained by comparing and analyzing.
【技术实现步骤摘要】
基于脑功能活动检测中的血氧特征实现性别判定的方法
本专利技术涉及非侵入式脑功能活动检测中的性别判定技术,具体涉及一种基于脑功能活动检测中的血氧特征实现性别判定的方法。
技术介绍
非侵入式脑功能活动检测在脑功能成像技术中是一个不断发展的研究领域,至今已成功开发了许多脑功能检测技术,其中主流的技术包括以下三种,功能性磁共振成像(fMRI,functionalmagneticresonanceimaging)、脑电图(EEG,Electroencephalogram)以及功能性近红外光谱技术(functionalnear-infraredspectroscopy,fNIRS)。功能性磁共振成像(fMRI)是以核磁共振现象作为物理学基础,利用磁场与射频脉冲是人体组织产生射频信号,经计算机处理而成像。其中对脑功能的研究主要使用任务激活的图像(taskactivationMRI),测定大脑血液的氧合水平(BloodOxygenationLevel-dependent,BOLD)。脑电是人脑内部神经细胞群的电生理活动在大脑皮层的综合反映,利用头上安放的电极导出脑细胞电活动,选择适当的导联方式测量头皮电位,再经过放大滤波把电位与时间的关系记录下来的波形成为脑电图(EEG)。近红外光谱技术(NIRS)利用血液的主要成分对600-900nm近红外光的强散射性与低吸收性,以及生物组织中的氧合血红蛋白和还原血红蛋白具有不同的吸收光谱特性,从而获得大脑活动时氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化情况。利用阵列式光源探测器布局的光学探头进行多通道的同步检测,可以实现近红外脑功能活动的光 ...
【技术保护点】
一种基于脑功能活动检测中的血氧特征实现性别判定的方法,其特征在于,包括如下处理步骤:S1、获取原始数据,给被测试者布置心算任务,在心算任务中采集被测试者脑部的氧合血红蛋白HBO、脱氧血红蛋白HBR和总血红蛋白的浓度变化以得到原始数据;S2、数据格式转换,将获取的特定原始数据格式转换成能够支持的单一数据格式;S3、数据清洗,在数据采集过程中对由于生理活动产生的噪声进行去除,对运动假影进行矫正;S4、特征提取,对清洗后的最终数据进行特征提取;S5、分类预测性别,将步骤S4提取的被测试者的特征与性别特征库中的信息进行对比分析得出被测试者的性别判定结果。
【技术特征摘要】
1.一种基于脑功能活动检测中的血氧特征实现性别判定的方法,其特征在于,包括如下处理步骤:S1、获取原始数据,给被测试者布置心算任务,在心算任务中采集被测试者脑部的氧合血红蛋白HBO、脱氧血红蛋白HBR和总血红蛋白的浓度变化以得到原始数据;S2、数据格式转换,将获取的特定原始数据格式转换成能够支持的单一数据格式;S3、数据清洗,在数据采集过程中对由于生理活动产生的噪声进行去除,对运动假影进行矫正;S4、特征提取,对清洗后的最终数据进行特征提取;S5、分类预测性别,将步骤S4提取的被测试者的特征与性别特征库中的信息进行对比分析得出被测试者的性别判定结果。2.根据权利要求1所述基于脑功能活动检测中的血氧特征实现性别判定的方法,其特征在于,所述步骤S1中采用连续波系统BNCIHorizon2020记录的脑血氧数据,所述连续波系统采用由16个探测器和17个光发射器组成的多通道系统,有52个通道,采样率设置为10赫兹,对被测试者脑部的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和总血红蛋白的浓度变化进行采集。3.根据权利要求1所述基于脑功能活动检测中的血氧特征实现性别判定的方法,其特征在于,所述步骤S3中对生理噪声去除的方法包括带通滤波、自适应滤波,PCA和ICA;对运动假影进行矫正的方法包括有PCA、ICA、CBSI和小波滤波。4.根据权利要求1所述基于脑功能活动检测中的血氧特征实现性别判定的方法,其特征在于,所述步骤S4中对清洗后的最终数据进行特征提取,包括血氧比例特征、峰值和面积特征提取;其中,所述血氧比例特征提取,包括如下步骤,S401、对数据集,以时间为x轴,血氧浓度为y轴对每个通道的氧合血红蛋白HBO和脱氧血红蛋白HBR的曲线求面积,然后,将氧合血红蛋白HBO和脱氧血红蛋白HBR的面积求比后再平方,标记为ORA,即ORA=(C(氧合血红蛋白HBO)/C(脱氧血红蛋白HBR))^2;将所有信道的ORA分为一个区块且定义为特征区块;S402、提取特征,提取被测试者信道组M1和M2所对应的ORA,将此ORA作为该被测试者的血氧比例特征;所述信道组M1和M2采用以下方法确定:提取若干已知性别被测试者的氧合血红蛋白HBO和脱氧血红蛋白HBR数据,采用步骤S401方法求得所有信道的ORA;将男性所有通道的ORA的平均值设为K1,女性所有通道的ORA的平均值设为K2;将男性ORA大于K1和女性O...
【专利技术属性】
技术研发人员:张旭,夏英,李含雨,柏琳娟,聂庄,
申请(专利权)人:重庆邮电大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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