多焦視覺電生理信號檢測與處理的研究.pdf

1、多焦視覺電生理檢測技術(shù)是視覺電生理學(xué)的一項重要新進展，它應(yīng)用先進的計算機及數(shù)字信號處理技術(shù)，可在短時間內(nèi)同時檢測不同視野范圍內(nèi)的幾百個局部區(qū)域的視網(wǎng)膜電圖和視誘發(fā)電位，并計算各局部的一階和二階反應(yīng)，由各反應(yīng)參數(shù)可分別了解視網(wǎng)膜各部位的功能，是近年應(yīng)用于眼科臨床的新理論和新技術(shù)。根據(jù)多焦視覺電生理的基本原理，完成了對多焦視覺電生理信號進行檢測的系統(tǒng)設(shè)計，但由于人體產(chǎn)生的視覺電生理信號非常微弱，存在著非常大的背景噪聲的干擾，因此視覺電生理信

2、號的檢測有一定的難度，噪聲的去除是多焦視覺電生理信號檢測的首要環(huán)節(jié)。小波變換在時域和頻域同時具有良好的局部化性質(zhì)和多分辨分析功能，能實現(xiàn)信號和噪聲的分離，因此可將小波變換應(yīng)用于視覺電生理信號和噪聲的分離，提高視覺電生理信號的質(zhì)量，得到滿足臨床檢查要求多焦視覺電生理信號。圍繞這一問題，論文的研究工作主要有以下四個方面：
　　 首先，為了實現(xiàn)對多焦視覺電生理信號進行檢測，根據(jù)多焦視覺電信號檢測技術(shù)的基本原理，本文完成了對多焦視覺電生

3、理檢測系統(tǒng)的設(shè)計。系統(tǒng)的設(shè)計主要包括：刺激系統(tǒng)的設(shè)計、放大器的設(shè)計、利用系統(tǒng)辨識理論完成對信號的提取與分離、以及利用快速Walsh-Hadamard變換理論設(shè)計了從視網(wǎng)膜總響應(yīng)信號中提取視網(wǎng)膜各局部區(qū)域脈沖響應(yīng)的快速分離算法等幾部分，通過系統(tǒng)的設(shè)計我們檢測得到了多焦視覺電生理信號。
　　 其次，研究了小波變換的理論基礎(chǔ)，總結(jié)了小波變換的定義、原理，并重點分析了小波變換的多分辨率分析及小波變換的快速算法——Mallat算法。結(jié)合小

4、波變換的理論基礎(chǔ)及噪聲與信號在小波變換不同分解尺度下具有的不同傳播特性，分析比較了小波分解重構(gòu)法、模極大值去噪法、空間相關(guān)性法、平移不變量法及小波閾值去噪法等幾種不同去噪方法的原理和優(yōu)點，重點討論了小波去噪過程中的分解層數(shù)、閾值選取準(zhǔn)則及閾值函數(shù)的選取問題。
　　 再次，通過分析和對比小波變換中的信噪比、均方根誤差、能量比來進行小波分解層數(shù)的確定、小波基函數(shù)的選取以及小波閾值的選取，并分別用不同的小波去噪方法對視網(wǎng)膜總響應(yīng)信號進

5、行去噪處理，比較不同處理方法的去噪效果，給出去噪前后總響應(yīng)信號波形的對比圖。
　　 最后，將處理完的總響應(yīng)信號經(jīng)多焦視覺電生理檢測系統(tǒng)生成各個小區(qū)域的mfERG波形圖和mfVEP波形圖，與未經(jīng)小波變換處理直接得到的mfERG波形圖和mfVEP波形圖進行對比，查看其效果。通過仿真驗證表明，利用本文所研究的小波去噪方法對視網(wǎng)膜總響應(yīng)信號進行去噪后，通過設(shè)計的多焦視覺電生理檢測系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地分離提取出各局部區(qū)域響應(yīng)信號的波形，符合臨床