信号处理算法
EEG记录的是电极与参考电极(如耳垂、乳突)之间的电势差,参考电极的选取会直接影响所有通道的信号。 重参考通过重新选择参考点,减少噪声并提高信号可比性。常用工具有:mne.set_eeg_reference() 带通滤波器(例如1-70 Hz)一般用来去除低频漂移和高频噪声,而陷波滤波器(例如50Hz)则可以有效去除 电源工频干扰。常用工具有:mne.filter()、scipy.signal.butter() 标记噪声过大的电极通道,并通过邻近通道数据插值修复。常用工具有: raw.info['bads']+   mne.interpolate_bads() 通过独立成分分析(ICA)方法分离信号中的统计独立成分,识别并去除眼动、肌电等伪迹,以提高数据质 量。常用工具有:mne.preprocessing.ICA() 根据事件标记截取时间窗口(如刺激前200ms至刺激后800ms),生成试次(trials)。 常用工具有:mne.Epochs() 重参考: 滤波: 坏道/坏段修复: 独立成分分析: 分段(Epoching): 信号处理算法 如上所述,通过将多个电极放置在头皮上就能获取EEG信号。然而,外部干扰(生理干扰——如不自主的眼球运 动、眨眼、心脏活动和肌肉运动等,电磁干扰——市电50hz干扰)可能会导致各种伪影的出现,从而影响信号的质 量。因此,为了确保从EEG信号中提取的特征具有可靠性,去除相关的伪影十分重要。一般有下面几种常用方法:
例如事件相关电位(ERP)、平均电位、峰值电位、潜伏期等,这些特征能够反映大脑活动的瞬时电位变化。 如功率谱密度(PSD)、频带能量等,通过分析不同频段的能量分布,可以揭示大脑在不同状态下的频率特 征。 例如事件相关去同步化/同步化(ERD/ERS)等,时频分析有助于捕捉大脑活动的瞬时频率变化和事件相关反 应。 例如共空间模式(CSP)等,通过空间滤波增强两类任务的差异(如左手vs右手运动想象)。 例如各种熵(entropy)、分型维数等,用来量化信号复杂度。 时域特征: 频域特征: 时频特征: 空间域分析: 非线性特征: 特征提取算法 一般在数据清洗完成后,会从EEG信号中提取相关特征,以捕捉大脑的波动模式。