申请/专利权人：济南大学

申请日：2024-04-07

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN118171178A

主分类号：G06F18/2411

分类号：G06F18/2411;A61B5/374;A61B5/00;G06F18/2131;G06F18/25;H04W4/80

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.28#实质审查的生效;2024.06.11#公开

摘要：本发明公开了一种基于FPGA的运动想象脑电信号多分类系统，由耳机式便携采集装置和集成在内的FPGA以及所控制的外部智能设备构成。FPGA对采集的脑电信号进行实时通道解析并对数据进行自适应矫正，使用小波变换去除基线漂移并进行相应的带通滤波处理；特征提取采用多域提取方法，将多域特征按照互信息权重向量进行加权融合；采用支持向量机进行多分类任务，支持运动想象的四分类任务；最后将分类结果控制信号通过蓝牙无线传输至外部智能设备进行实时控制。本系统将FPGA内嵌于耳机式脑电装置中实现了高度集成便携化，借助FPGA的并行处理使分类系统可进行高速实时的处理，并且采用多域特征加权融合方法可以提高分类的准确率。

主权项：1.一种基于FPGA的运动想象脑电信号多分类系统，其特征在于，包括：在FPGA中对脑电信号进行多分类任务实现，并将分类结果转换为相应控制信号对外部智能设备进行实时控制，实现对人体特定的辅助功能；FPGA及其各种拓展组件均集成内嵌于耳机式便携脑电装置中；在FPGA中构建可以对运动想象脑电信号并行处理的多个相互可以进行数据通信的子模块包括脑电信号采集模块、多通道解析模块、数据清洗模块、多域特征提取模块、多域特征融合模块、运动想象多分类模块、蓝牙传输控制模块；所述脑电信号采集模块，FPGA中构建的子模块，借助采集电极和模数转换芯片对脑电信号进行实时采集以获取数字化的脑电信号数据；所述多通道解析模块，FPGA中构建的子模块，对采集到的具有特定格式的数字化脑电信号数据依据所需采样频率解析为各个通道的脑电信号数据；所述数据清洗模块，FPGA中构建的子模块，对解析后的多通道脑电数据进行自适应数值矫正，使用小波变换去除信号基线漂移并对信号进行适用于运动想象频带范围的带通滤波；所述多域特征提取模块，FPGA中构建的子模块，对数据清洗后的高质量脑电信号数据进行多域特征联合提取，包括时域均值提取、频域子频带功率谱密度（PSD）提取、空间域滤波器组共空间模式（FBCSP）提取；所述多域特征融合模块，FPGA中构建的子模块，通过计算多域特征间的互信息，得到权重向量对多域的特征值进行加权融合；所述运动想象多分类模块，FPGA中构建的子模块，使用支持向量机（SVM）对运动想象脑电信号多域融合特征进行多分类任务；所述蓝牙传输控制模块，FPGA中构建的子模块，使FPGA与外界进行数据通信；所述外部智能设备，外部具备辅助人体运动作用的可控智能设备，分类结果转换为控制信号经过蓝牙传输后对其进行实时控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 济南大学 一种基于FPGA的运动想象脑电信号多分类系统

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