基于大众外包方法的纺锤波检测可行性分析

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1、齡《謂似善圍硕±学位论文！＇圍■Ｉ．基于大众外包方法的纺错波检测可行性分析作者姓名石倩蓉，学校导师姓名、职赖田捷教授企业导师姓名Ｖ职称印宏研究员ｈ申请学位类别工程硕±学校代码10701学号1312122999分类号R318密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于大众外包方法的纺锤波检测可行性分析作者姓名：石倩蓉领域：生物医学工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：田捷教授企业导师姓名、职称：印宏研究员学院：生命科学技术学院提交日期：2015年12月TheFeasibilit

2、yAnalysisofSpindleDetectionBasedonCrowdsourcingAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinBiomedicalEngineeringByShiQianrongSupervisor:TianJieProfessorYinHongResearchFellowDecember2015西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校

3、严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一－学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。２２疋巧廣Ｉ．＇：日期本人签名：＿Ｊ西安电子科技大学关于论文使用授权的说巧本人完全了解西

4、安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在＿＿＿年解密后适用本授权书。、．Ｉ７ｐｔ％本人签名：导师签名：Ｌ＿垄之ＷＭ）－如日期：日期：Ｉ摘要摘要睡眠纺锤波（Spindle）是非快

5、速眼动睡眠（NREM）N2阶段的标志，它的频率范围为11~16Hz，产生时间大于0.5秒，振幅先增大后减小，形状类似于梭子。纺锤波在人的记忆和智力的机制研究中，以及在一些精神类疾病的临床诊断上都有重要作用。到目前为止，纺锤波自动检测算法层出不穷，而基于肉眼观测的手动划分一直以来都是准确率最高的方法，同时专家的肉眼手动划分被称为纺锤波检测的金标准，但是专家一般需要经过专业培训而且很难找到，所以本文通过大众外包的方法获得了大量非专家标记的纺锤波数据集，然后得到非专家组的标准，并将其与专家组的金标准进行对比，来看看是否可以通过非专

6、家组的标准来代替专家组的金标准。在进行本文的实验之前，我们需要采集并选取一些实验所用的睡眠脑电数据。在采集脑电数据之前，需要被试填写一些量表来对被试近期的情绪、睡眠以及其他情况进行简要评估，所以开发了在线睡眠研究问卷调查系统。该系统代替了传统的纸质问卷调查，一方面使得作用范围更广、速度更快，另一方面可以节省很大的人力、财力、物力和时间，而且可以将调查的数据全部存储于计算机中，以便随时使用。由于一个人一晚上的睡眠脑电数据量很大，而且本研究是通过大众外包的方法来标记纺锤波的，所以参与标记纺锤波的被试会很多，因此最终需要处理的数据

7、量会很大。如果采用MATLAB离线方式来标记纺锤波的话，后期数据统计和数据处理都会比较繁琐，所以开发了基于WEB的在线检测纺锤波系统。那么只需要被试身边有一台电脑就可以在线标记纺锤波，然后将标记的结果存储到远程数据库。对专家组和非专家组通过在线检测纺锤波系统标记的数据集进行分析，可以得到以下结论：对于专家组来说，组阈值T-group为0.3和重叠阈值T-overlap为0.45时，此时专家组金标准是最优的。所有的专家与专家组金标准比较，其平均表现为0.84007±0.023（均值±方差），这表明每位专家与专家组金标准具有较好

8、的一致性。对于非专家组来说，组阈值T-group为0.35和重叠阈值T-overlap为0.3时，非专家组标准是最优的。所有的非专家与非专家组标准进行比较，其平均表现为0.7246±0.1008（均值±方差），显然与专家组的平均表现相比，非专家组平均表现的均值变小，方差变大。这说明非专家之