基于粗集理论和informax ica的听、视觉诱发电位提取算法研究

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1、＿．ｒ广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于粗集理论和ＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡ的听、视觉诱发电位提取算法研究王蓉一：ｔ〇五年五月％：４５分类号学校代号：１１８ＵＤＣ：密级：学号：２１１１２０４１０１广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于粗集理论和ＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡ的听、视觉诱发电位提取算法研究王蓉指导教师姓名、职称：杜玉晓企业导师姓名、职称：无专业或领域名称：控制科学与工程学生所属学院：自动化学院：２０１５年５月论文答辩日期／ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂ

2、ｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）ＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＯｆＡｕｄｉｔｏｒｙＡｎｄＶｉｓｕａｌＥｖｏｋｅｄＰｏｔｅｎｔｉａｌＢａｓｅｄＯｎＲｏｕｇｈＳｅｔｓＴｈｅｏｒｙＡｎｄＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡＡｌｏｒｉｔｈｍＲｅｓｅａｒｃｈｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷａｎＲｏｎｇｇｒｖｒ－Ｓｕｅ；ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆＤｕＹｕｘｉａｏｐｉｓｏ．Ｍａ２０１５ｙ

3、ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ５１０００６ｇ，ｇｇ，，摘要摘要诱发电位是中枢神经系统对外界刺激做出的电反应。它所包含的信息对评价人体神经功能、、诊断神经系统疾病等方面具有重要的意义。诱发电位具有微弱、强非线性强耦合性、信噪比低等特征，从强干扰环境中提取Ｏ．ｌｕＶ的听、视觉诱发电位信号成为国内外研究的前沿课题。目前，，临床上广泛使用的是平均叠加技术，它虽然简单方便，但是需要测试多次测试者易疲劳；且丢

4、失大量的动态信息无法准确描述诱发电位的动态特性。随着生理信号领域多年的不断发展。小波阈值去，多种不同算法被深入研究用来提取诱发电位噪法、建立人工神经网络非线性逼近诱发电位模型、分离信噪比高的独成分分析算法，小波变换和独立成分分析结合的ＷＩＣＡ算法、小波结合神经网络算法等。本文重点研究了运用粗集理论与ＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡ相结合的方法来提取脑干听觉诱发电位和翻转模式视觉诱发电位。采集的诱发电位信噪比低，含有很多频率高于诱发电位和与诱发电位频带相同并混合重叠的强噪声信号。针对ＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡ无法有效地提取低信噪比信号的缺陷，本文提出先将采集信号

5、进行粗集理论预处理，提高诱发电位ｎｆｏｒｍａｘ信噪比，预处理后信号通过ＩＩＣＡ算法分离出频带相互重叠的诱发电位和噪声，提取得到诱发电位波形。信号预处理时，根据听、视觉诱发电位各自波形的特征，将极点时间间隔阈值分别设置为０．４５ｉｎｓ、０．６９ｍｓ来去除部分高频噪声。通过分析粗集预处理后信号的频谱、功率谱密度估计、信噪比、均方差等参数，并且与平均叠加预处理的信号相比较可知，粗集理论比平均叠加技术更有效的去除脑干听觉诱发电位和翻转模式视觉诱发电位中的高频噪声，提高信噪比。最后将基于粗集理论和ＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡ相结合算法提取的诱发电位波形分别与平均叠

6、加技术提取的波形、ＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡ－提取的波形进行对比ＩＩＩ、。分析、对比三种算法分别提取的脑干听觉诱发波形的Ｉ－ｉ－Ｐｍｖ／ｖ、ＩＩＶ／Ｖ峰间潜伏期和翻转模式视觉诱发电位的１００波出现时间，基于粗集理论和ＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡ相结合的方法能够更真实、有效地提取到脑干听觉诱发波形和翻转模式视觉诱发电位波形，为临床医学检测提供技术手段和体感诱发电位的提取提供新的思路。关键词：脑干听觉诱发电位；翻转模式视觉诱发电位；粗集理论预处理；ＩｎｆｏｒｍａｘＩＣＡＩ广东工业大学硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＥｖｏｋｅｄｏｔｅｎｔｉａｌｓ

7、ａｒｅｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｎｅｒｖｏｕｓｓｓｔｅｍｒｅｓｏｎｓｅｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｓｔｉｍｕｌｉｔｏｍａｋｅｐｙｐｅｅｃｅｓｉｅａｕｄｅｖｏｋｅｄｅｎａｃｏｎｎｓｎｆｏｒｍａａｎｉｍｏｒａｎｌｔｒｉｃｉｔｙ．Ｔｈｇｎａｌｏｆｔｈｉｔｏｒｙｏｔｔｉｌｔａｉｉｔｉｏｎｈａｓｔｔｐｐｓｉｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｄｉｓｅａｓｅｄｉａｎｏｓｉｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎｎｅｕｒｏｌｏｉｃａｌｄｉｓｅａｓｅｓｏｆｔｈｅ