一种模拟采集脑电信号的生成方法和系统技术方案

本说明书实施例提供一种模拟采集脑电信号的生成方法和系统，该方法包括：基于基础信号和第一参数组，获得无噪音的模拟脑电信号；基于感兴趣区域转移矩阵以及模拟脑部噪音信号，确定第一子噪音信号；基于电极点转移矩阵以及电极点噪音信号，确定第二子噪音信号；基于第一子噪音信号以及第二子噪音信号，获得目标噪音信号，获取模拟脑电信号的第一权重以及目标噪音信号的第二权重；基于模拟脑电信号、目标噪音信号、第一权重以及第二权重，获得目标模拟采集脑电信号。模拟脑电信号、目标噪音信号、目标模拟采集脑电信号可以分别作为人体中的无噪音的脑电信号、采集脑电信号中的噪音信号以及采集脑电信号参与脑电信号的分析与研究。研究。研究。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟采集脑电信号的生成方法和系统
分案说明
[0001]本申请是2022年06月13日提交的题为“一种模拟采集脑电信号的生成方法和系统”的中国专利申请202210659471.8的分案申请。


[0002]本说明书涉及模拟脑电信号领域，特别涉及一种模拟采集脑电信号的生成方法和系统。

技术介绍

[0003]随着科学的进步和生物医疗技术的迅猛发展，生物信号被应用于各个领域的研究。例如，可以利用脑电信号进行睡眠分类、癫痫症以及抑郁症的辅助诊断。然而，脑电信号幅值小，一般只有几十到几百微伏，在采集过程中会受到各种各样的噪音信号的干扰，最常见的是一些噪音信号如眼电伪迹和肌电伪迹。同时，在使用脑电采集设备对人体脑电信号进行采集时，脑电信号以及噪音信号从其产生位置传播至脑电采集设备中的电极点时，在其传播过程中会受到脑部功能区、电极点等多种因素影响，使得电极点最终采集到的采集脑电信号中的脑电信号与噪声信号不同于其产生位置发出的信号，从而难以区别采集脑电信号中的脑电信号与噪声信号。
[0004]当前可以利用机器学习模型对所采集的脑电信号进行去噪处理，但是由于难以确定采集脑电信号中传播后的脑电信号以及噪音信号，较难获取模型训练所需的大量训练数据。
[0005]因此，有必要提出一种模拟采集脑电信号的生成方法，可以生成传播后的模拟脑电信号、传播后的目标噪音信号以及模拟采集脑电信号，从而可以获得大量模型训练所需的训练数据，从而使训练好的去噪模型有更好的泛化效果，也可以在研究脑电信号时降低采集人体的脑电信号所需的成本。

技术实现思路

[0006]本说明书一个或多个实施例提供一种模拟采集脑电信号的生成方法，所述方法包括：基于基础信号和第一参数组，获得无噪音的模拟脑电信号，所述模拟脑电信号用于作为人体中无噪音的脑电信号参与脑电信号的分析与研究；基于初始噪音信号和第二参数组，获得目标噪音信号，所述目标噪音信号用于作为人体的采集脑电信号中的噪音信号参与所述脑电信号的分析与研究，其中，所述第二参数组包括感兴趣区域转移矩阵以及电极点转移矩阵，所述初始噪音信号包括模拟脑部噪音信号以及电极点噪音信号，所述基于初始噪音信号和第二参数组，获得目标噪音信号包括：基于所述感兴趣区域转移矩阵以及所述模拟脑部噪音信号，确定第一子噪音信号，其中，所述感兴趣区域转移矩阵中元素表征信号在不同感兴趣区域之间进行传播时的转移关系；基于所述电极点转移矩阵以及所述电极点噪音信号，确定第二子噪音信号，其中，所述电极点转移矩阵中的元素表征信号在不同电极点
之间进行传播时的转移关系；基于所述第一子噪音信号以及所述第二子噪音信号，获得所述目标噪音信号；获取所述模拟脑电信号的第一权重以及所述目标噪音信号的第二权重；基于所述模拟脑电信号、所述目标噪音信号、所述第一权重以及所述第二权重，获得目标模拟采集脑电信号，所述目标模拟采集脑电信号用于作为所述采集脑电信号参与所述脑电信号的分析与研究以及减少真实脑电信号的采集。
[0007]本说明书一个或多个实施例提供一种模拟采集脑电信号的生成系统，所述系统包括：第一获取模块，用于基于基础信号和第一参数组，获得无噪音的模拟脑电信号，所述模拟脑电信号用于作为人体中无噪音的脑电信号参与脑电信号的分析与研究；第二获取模块，用于基于初始噪音信号和第二参数组，获得目标噪音信号，所述目标噪音信号用于作为人体的采集脑电信号中的噪音信号参与所述脑电信号的分析与研究，其中，所述第二参数组包括感兴趣区域转移矩阵以及电极点转移矩阵，所述初始噪音信号包括模拟脑部噪音信号以及电极点噪音信号，所述第二获取模块进一步用于：基于所述感兴趣区域转移矩阵以及所述模拟脑部噪音信号，确定第一子噪音信号，其中，所述感兴趣区域转移矩阵中元素表征信号在不同感兴趣区域之间进行传播时的转移关系；基于所述电极点转移矩阵以及所述电极点噪音信号，确定第二子噪音信号，其中，所述电极点转移矩阵中的元素表征信号在不同电极点之间进行传播时的转移关系；基于所述第一子噪音信号以及所述第二子噪音信号，获得所述目标噪音信号；第三获取模块，用于获取所述模拟脑电信号的第一权重以及所述目标噪音信号的第二权重；第四获取模块，用于基于所述模拟脑电信号、所述目标噪音信号、所述第一权重以及所述第二权重，获得目标模拟采集脑电信号，所述目标模拟采集脑电信号用于作为所述采集脑电信号参与所述脑电信号的分析与研究以及减少真实脑电信号的采集。
[0008]本说明书一个或多个实施例提供一种模拟采集脑电信号的生成装置，包括处理器，所述处理器用于执行以实现如上述实施例中任一项所述的模拟采集脑电信号的生成方法。
[0009]本说明书一个或多个实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行以实现如上述实施例中任一项所述的模拟采集脑电信号的生成方法。
附图说明
[0010]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0011]图1是根据本说明书一些实施例所示的模拟采集脑电信号的生成系统的应用场景示意图；
[0012]图2是根据本说明书一些实施例所示的模拟采集脑电信号的生成系统的示例性模块图；
[0013]图3是根据本说明书一些实施例所示的生成模拟采集脑电信号的示意图；
[0014]图4是根据本说明书一些实施例所示的获得无噪音的模拟脑电信号的示例性流程图；
[0015]图5是根据本说明书一些实施例所示的获得目标噪音信号的示例性流程图；
[0016]图6是根据本说明书一些实施例所示的获得第一参数组的示例性流程图；
[0017]图7是根据本说明书一些实施例所示的采集脑电信号去噪方法的示例性流程图；
[0018]图8是根据本说明书一些实施例所示的获取信号转移关系的示例性流程图；
[0019]图9是根据本说明书一些实施例所示的信号转移模型的示意图；
[0020]图10是根据本说明书一些实施例所示的又一信号转移模型的示意图；
[0021]图11是根据本说明书一些实施例所示的确定目标噪音信号的示例性流程图。
具体实施方式
[0022]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0023]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0024]如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟采集脑电信号的生成方法，其特征在于，包括：基于基础信号和第一参数组，获得无噪音的模拟脑电信号，所述模拟脑电信号用于作为人体中无噪音的脑电信号参与脑电信号的分析与研究；基于初始噪音信号和第二参数组，获得目标噪音信号，所述目标噪音信号用于作为人体的采集脑电信号中的噪音信号参与所述脑电信号的分析与研究，其中，所述第二参数组包括感兴趣区域转移矩阵以及电极点转移矩阵，所述初始噪音信号包括模拟脑部噪音信号以及电极点噪音信号，所述基于初始噪音信号和第二参数组，获得目标噪音信号包括：基于所述感兴趣区域转移矩阵以及所述模拟脑部噪音信号，确定第一子噪音信号，其中，所述感兴趣区域转移矩阵中元素表征信号在不同感兴趣区域之间进行传播时的转移关系；基于所述电极点转移矩阵以及所述电极点噪音信号，确定第二子噪音信号，其中，所述电极点转移矩阵中的元素表征信号在不同电极点之间进行传播时的转移关系；基于所述第一子噪音信号以及所述第二子噪音信号，获得所述目标噪音信号；获取所述模拟脑电信号的第一权重以及所述目标噪音信号的第二权重；基于所述模拟脑电信号、所述目标噪音信号、所述第一权重以及所述第二权重，获得目标模拟采集脑电信号，所述目标模拟采集脑电信号用于作为所述采集脑电信号参与所述脑电信号的分析与研究以及减少真实脑电信号的采集。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参数组包括所述感兴趣区域转移矩阵以及信号源转移矩阵，所述信号源转移矩阵中的元素表征同一感兴趣区域中的信号源与电极点之间进行传播时的转移关系，其中，所述不同感兴趣区域表示人体大脑中的不同脑功能区；所述基于基础信号和第一参数组，获得无噪音的模拟脑电信号包括：针对虚拟脑部模型中的每一信号源，基于所述感兴趣区域转移矩阵以及该信号源发出的所述基础信号，确定该信号源的目标基础信号；针对所述虚拟脑部模型中每一感兴趣区域，基于该感兴趣区域中所述每一信号源的所述目标基础信号以及所述信号源转移矩阵，确定该感兴趣区域对应的初始子模拟脑电信号；基于各个所述感兴趣区域对应的初始子模拟脑电信号，获得所述模拟脑电信号。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参数组基于第一预设参数区间获得，所述第二参数组基于第二预设参数区间获得。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电极点转移矩阵中的元素为传导函数。5.一种模拟采集脑电信号的生成系统，其特征在于，所述系统包括：第一获取模块，用于基于基础信号和第一参数组，获得无噪音的模拟脑电信号，所述模拟脑电信号用于作为人体中无噪音的脑电信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家伟，陈超，
申请(专利权)人：四川新源生物电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：