P300脑电信号提取方法、认知康复训练方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种P300脑电信号提取方法、认知康复训练方法及系统。本发明专利技术的目的是提供一种P300脑电信号提取方法、认知康复训练方法及系统。本发明专利技术的技术方案是：一种P300脑电信号提取方法，其特征在于：a、滤出脑电信号中包含P300的30Hz以下脑电频段；b、通过公式X＝W

【技术实现步骤摘要】
P300脑电信号提取方法、认知康复训练方法及系统
本专利技术涉及一种P300脑电信号提取方法、认知康复训练方法及系统。适用于认知康复训练领域。
技术介绍
认知是指人在对客观事物的认识过程中对输入信息的获取、编码、操作、提取和使用的过程。认知障碍可导致患者注意力、判断力、记忆力和交流能力的退化，会严重影响患者的日常生活，给家庭和社会带来沉重的负担。常见的疾病有注意缺陷多动症、自闭症、阿兹海默症等。随着社会老龄化的加剧，脑卒中、脑萎缩的发病率也逐年提高，人在患病后容易出现行为和记忆障碍，智力减退甚至痴呆。现有主流的认知康复训练系统以传统康复为主，训练系统采用量表、游戏等方式进行，但仍存在用户主动训练意图弱、注意力难以集中、缺乏对训练过程的监控和评估等问题。脑机接口技术能够帮助患者在周围神经和肌肉的正常传输通路受阻的情况下与外界环境进行交互，能够有效帮助大脑受损功能进行重塑，提高患者参与程度和康复训练的效果。大脑在受到外界刺激时会产生具有一定特征的相关脑电信号，它的特征能反映大脑的高级思维活动的加工速度，包括感知、记忆、注意、信息编码本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种P300脑电信号提取方法，其特征在于：/na、滤出脑电信号中包含P300的30Hz以下脑电频段；/nb、通过公式X＝W

【技术特征摘要】
1.一种P300脑电信号提取方法，其特征在于：
a、滤出脑电信号中包含P300的30Hz以下脑电频段；
b、通过公式X＝W-1S进行独立成分分解，从30Hz以下脑电频段分解出与导联数相等的独立成分S；
其中W-1为解混逆矩阵，其行数代表导联数，列数代表独立成分个数，其意义代表每种独立成分变化程度；S为分解出的独立成分；X为重构脑电信号，即去掉随机脑电，只含P300成分的脑电信号；
c、采用如下多规则投票法挑选出包含P300的独立成分：
规则1、将归一化后的独立成分与模板P300求取相关系数，如相关系数的绝对值大于系数阈值，则选定该成分为P300成分；
规则2、以刺激开始时间为刺激零点，记录刺激后100-600ms后的波形面积，如果面积值大于面积阈值，则断定为P300成分；
规则3、对W-1求标准差，标准差越小，W-1所映射的独立成分变化程度就越小，选取标准差小于标准差阈值的独立成分为P300成分；
规则4、通过训练好的识别模型判别当前独立成分是否为P300成分；
上述四个规则中如果有超过半数规则认定某一独立成分为P300成分，即保留，将未保留成分置0，通过公式X＝W-1S重构得到单次P300脑电。


2.根据权利要求1所述的P300脑电信号提取方法，其特征在于，所述识别模型的训练方法如下：
选取目标刺激时的脑电数据，通过对P300的先验知识选取了一部分标准的P300构成正例，非目标刺激下的脑电数据选为反例，以1：1的比例训练识别模型。


3.根据权利要求1或2所述的P300脑电信号提取方法，其特征在于：所述识别模型采用支持向量机。


4.根据权利要求1所述的P300脑电信号提取方法，其特征在于：所述系数阈值范围为0.20-0.38；面积阈值范围为15-20；标准差阈值范围为0.1-0.8。


5.一种多任务认知康复训练方法，其特征在于：
向用户展示训练任务，训练任务包括一个或多个注意力训练任务、视觉辨别任务；
获取用户进行训练任务时的脑电信号；
根据脑电信号进行认知评估，认知评估包括P300评估和低频脑电评估，其中P300评估通过权利要求1～4任意一项所述P300脑电信号提取方法从脑电信号中提取P300脑电。


6.根据权利要求5所述多任务认知康复训练方法，其特征在于，所述P300评估，包括：
通过所述P300脑电...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛钦，朱威灵，万小姣，傅向向，
申请(专利权)人：杭州国辰迈联机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33