基于腦電信號(hào)的睡意檢測(cè)方法研究.pdf

1、睡意檢測(cè)是指能夠通過(guò)某種技術(shù)手段對(duì)被檢測(cè)對(duì)象是否處于睡意狀態(tài)做出判斷，睡意雖然是正常的生理現(xiàn)象，但是在一些特殊的群體，可能會(huì)引起十分嚴(yán)重的后果，甚至危及生命。為尋找實(shí)時(shí)可靠的睡意檢測(cè)方法，本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　 (1)研究睡意狀態(tài)腦電信號(hào)的特點(diǎn)，并與清醒狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，利用腦電信號(hào)中蘊(yùn)藏的各種時(shí)域、頻域、時(shí)頻域、非線性動(dòng)力學(xué)信息來(lái)尋找合適的檢測(cè)方法并論證了分析方法的可行性。
　　 (2)設(shè)計(jì)合理而有效的實(shí)

2、驗(yàn)方案，主要以在校學(xué)生為研究對(duì)象，利用美國(guó)BIOPACMP150多導(dǎo)生理信號(hào)記錄儀及相應(yīng)模塊采集35位被試者睡意狀態(tài)與清醒狀態(tài)的生理信號(hào)。
　　 (3)以MATLAB為主要數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，配合使用EEGLAB工具箱、Acknowledge軟件對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行去工頻干擾、去除基漂、提取四種節(jié)律波等操作，使用Acknowledge軟件和希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huangtransform，HHT)方法去除腦電信號(hào)中的眼電偽跡

3、。
　　 (4)參考采集到的眼電等生理信號(hào)依照國(guó)際通行的R&K規(guī)則對(duì)原始腦電信號(hào)進(jìn)行分期，將睡意實(shí)驗(yàn)采集到的腦電信號(hào)劃分出覺(jué)醒期與睡眠1期，截取睡眠1期之前連續(xù)60s共60000點(diǎn)睡意處腦電信號(hào)，作為待研究信號(hào)；截取清醒狀態(tài)60s腦電信號(hào)，作為對(duì)照組信號(hào)。
　　 (5)在提取C4-P4和T4-T6導(dǎo)聯(lián)腦電四種節(jié)律的基礎(chǔ)上，計(jì)算腦電節(jié)律波幅度的平方，并應(yīng)用Tsallis熵對(duì)腦電信號(hào)Alpha節(jié)律和Theta節(jié)律進(jìn)行非線性分

4、析，提出一種基于腦電信號(hào)幅度和Tsallis熵的睡意檢測(cè)方法。
　　 (6)針對(duì)上述方法對(duì)Alpha節(jié)律檢測(cè)效果不理想的狀況，提出如下改進(jìn)方法：對(duì)其中十位被試者的C4-P4導(dǎo)聯(lián)30000點(diǎn)睡意腦電信號(hào)進(jìn)行HHT分析，利用EMD分解的自適應(yīng)性分解出Alpha節(jié)律對(duì)應(yīng)的IMF模態(tài)分量IMFα，并計(jì)算該分量的Tsallis熵值。
　　 研究結(jié)果表明，睡意的來(lái)臨與腦電信號(hào)的變化息息相關(guān)，C4-P4導(dǎo)聯(lián)Alpha節(jié)律幅度平方的均值