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适用于宽频带记录信号的锋电位检测法 被引量：1
1
作者 王兆祥 封洲燕 +2 位作者 余颖 朱玉芳 郭哲杉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期481-489,共9页
为了考察深部脑刺激的高频电刺激(HFS)期间各种神经元单体的动作电位发放活动,排除电刺激诱发的群峰电位的干扰,设计了一种窗口检测新算法,直接用于检测宽频带记录信号中的锋电位。并且,利用仿真数据和大鼠海马CA1区实验记录数据验证此... 为了考察深部脑刺激的高频电刺激(HFS)期间各种神经元单体的动作电位发放活动,排除电刺激诱发的群峰电位的干扰,设计了一种窗口检测新算法,直接用于检测宽频带记录信号中的锋电位。并且,利用仿真数据和大鼠海马CA1区实验记录数据验证此算法的有效性。结果表明,新算法的锋电位检出率显著大于常规阈值法,而误检率则显著小于阈值法。该算法对于高频刺激期间的仿真数据的锋电位检出率可达95%,误检率则仅为4%;对于7只大鼠的顺向高频刺激实验记录数据的平均锋电位检出率为88±1.4%,而误检率为4.6±1.1%。总之,新窗口法可以正确检测高频刺激期间的锋电位,用于研究各种神经元单体在电刺激期间的不同响应活动,为深入揭示深部脑刺激的神经网络机制提供了有用的新工具。 展开更多
关键词 高频电刺激 锋电位检测 窗口法 阈值法 信噪比
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基于窗口法的改进锋电位检测算法 被引量：4
2
作者 牛意坚 刘涛 《计算机与数字工程》 2012年第2期19-21,共3页
针对窗口检测法在窗口间存在重复检测和检测时间代价大等问题,提出一种新的锋电位峰值检测算法。该方法以改进的窗口检测法为基础,结合阈值法对锋电位进行检测。所提出的方法在来源于英国莱斯特大学的仿真数据上进行了验证,实验表明,该... 针对窗口检测法在窗口间存在重复检测和检测时间代价大等问题,提出一种新的锋电位峰值检测算法。该方法以改进的窗口检测法为基础,结合阈值法对锋电位进行检测。所提出的方法在来源于英国莱斯特大学的仿真数据上进行了验证,实验表明,该方法在不影响运行时间的同时,在误报率和漏报率方面相对于阈值检测法和窗口检测法有明显降低。 展开更多
关键词 锋电位分类 锋电位检测 阈值法 窗口法
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基于提升小波的神经元锋电位并行检测方法 被引量：3
3
作者 祝晓平 王东 陈耀武 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期19-25,31,共8页
神经元动作电位(即锋电位)的实时检测是植入式脑-机接口系统的重要组成环节,为了能够从多通道神经微电极阵列记录的神经信号中实时地检测并提取出神经元的锋电位信息,文中提出了基于提升小波的神经元锋电位检测方法.该方法采用提升小波... 神经元动作电位(即锋电位)的实时检测是植入式脑-机接口系统的重要组成环节,为了能够从多通道神经微电极阵列记录的神经信号中实时地检测并提取出神经元的锋电位信息,文中提出了基于提升小波的神经元锋电位检测方法.该方法采用提升小波方法去除了神经信号中的漂移和噪声,然后通过阈值法检测出锋电位信号,最后利用现场可编程门阵列(FPGA)的并行性及流水线结构实现了多通道神经元锋电位的实时并行检测.实验结果显示:和基于个人计算机的检测方法相比,在获得同样检测结果的情况下,文中方法的计算性能有很大的提升,且在单片FPGA上可以实现40个神经通道的并行处理;文中方法不仅可以实现锋电位信号的实时并行检测,而且可以大大提高离线数据处理的效率. 展开更多
关键词 锋电位检测 并行检测 提升小波 多通道 现场可编程门阵列
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针对锋电位的启发式阈值检测算法 被引量：1
4
作者 王洁 郭天翔 +3 位作者 卢云山 赵冰 熊鹏 杜海曼 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第7期192-196,共5页
作为植入式脑电信号处理的关键环节,锋电位检测的精确度将直接影响后续脑电信号的解码与分析。提出了一种基于启发式阈值的锋电位自动检测算法。通过对椭圆滤波器参数的优化,降低了原始信号中有用信号衰减程度,实现了较低幅值锋电位的... 作为植入式脑电信号处理的关键环节,锋电位检测的精确度将直接影响后续脑电信号的解码与分析。提出了一种基于启发式阈值的锋电位自动检测算法。通过对椭圆滤波器参数的优化,降低了原始信号中有用信号衰减程度,实现了较低幅值锋电位的有效保留。并且启发式阈值的设定大大降低了采集环境引入的混杂噪声干扰,实现了具有鲁棒性的锋电位自动阈值检测。基于英国莱斯特大学神经工程实验室提供的细胞外模拟记录数据的实验验证表明,在多种信噪比下提出的算法的平均检测精度可达65.21%。此外,基于猕猴肢体伸展抓握运动范式下采集的植入式脑电数据的实验的结果表明,即使在不确定背景噪声的真实环境中,该算法仍可有效地用于锋电位信号的检测。 展开更多
关键词 锋电位检测 低幅值 启发式阈值 不确定背景噪声
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神经元锋电位信号滤波频率的选择 被引量：4
5
作者 封洲燕 王静 +1 位作者 汪洋 郑晓静 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期351-358,共8页
为了在记录和分析细胞外神经元单元动作电位(即锋电位)时能够正确选择滤波频率范围,分析了不同下限和上限截止频率时锋电位的波形失真、信噪比以及分类正确率的变化过程.锋电位信号是利用微电极阵列采集的大鼠海马区神经元信号.结果表明... 为了在记录和分析细胞外神经元单元动作电位(即锋电位)时能够正确选择滤波频率范围,分析了不同下限和上限截止频率时锋电位的波形失真、信噪比以及分类正确率的变化过程.锋电位信号是利用微电极阵列采集的大鼠海马区神经元信号.结果表明,下限截止频率小于100Hz且上限截止频率大于5 000Hz时,滤波造成的锋电位波形失真较小.对于锋电位的检出和分类这2种数据处理,它们的上限截止频率最佳范围一致,为3～5kHz.但是,对于下限截止频率,锋电位检出的最佳频率为500～600Hz,而锋电位分类的最佳频率却在200Hz左右,这是由于锋电位分类的正确率与信噪比和波形的失真都相关. 展开更多
关键词 滤波 截止频率 波形失真 锋电位检测 锋电位分类
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利用噪声能量和卡方分布约束的虚假锋电位筛除方法 被引量：1
6
作者 李志辉 刘新玉 尚志刚 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2015年第5期111-115,共5页
神经元锋电位可靠检测在神经科学研究与脑机接口应用中具有重要价值.针对低信噪比条件下锋电位检测的假阳性问题,提出了一种利用锋电位信号背景噪声能量和服从卡方分布约束的虚假锋电位去除方法.首先使用K-Means算法对过阈值检测的待判... 神经元锋电位可靠检测在神经科学研究与脑机接口应用中具有重要价值.针对低信噪比条件下锋电位检测的假阳性问题,提出了一种利用锋电位信号背景噪声能量和服从卡方分布约束的虚假锋电位去除方法.首先使用K-Means算法对过阈值检测的待判锋电位进行聚类,并用最小协方差算法估计各聚类总体噪声均值向量与协方差;进而计算各噪声样本与对应总体之间的马氏距离平方作为锋电位背景噪声能量和的度量指标;最后利用该指标卡方分布的置信区间对虚假锋电位进行筛除.不同信噪比条件下的仿真数据和动物实验数据应用结果表明:与传统的基于锋电位波形特征的阵列去噪算法相比,该方法可以有效识别出单电极记录神经信号中的虚假锋电位,正确率在95%以上,并且计算结果不依赖于聚类参数的选择. 展开更多
关键词 锋电位检测 虚假锋电位 噪声能量和 马氏距离 卡方分布 K-MEANS聚类
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基于改进型模糊聚类的神经元锋电位的分类 被引量：1
7
作者 刘晗 李振新 +1 位作者 于毅 董兵超 《生物医学工程研究》 北大核心 2015年第1期41-44,48,共5页
本研究提出减法聚类和模糊聚类算法相结合的改进型模糊聚类锋电位分类方法。该方法利用减法聚类算法快速得出聚类中心的个数及位置,然后将此聚类中心作为初始值应用于模糊聚类算法。结果表明,该方法降低了模糊聚类算法对初始聚类中心的... 本研究提出减法聚类和模糊聚类算法相结合的改进型模糊聚类锋电位分类方法。该方法利用减法聚类算法快速得出聚类中心的个数及位置,然后将此聚类中心作为初始值应用于模糊聚类算法。结果表明,该方法降低了模糊聚类算法对初始聚类中心的依赖,节约了模糊聚类算法层层迭代的运算时间,提高了算法运行效率,同时也提高了分类的正确率,特别是在信噪比低于-30db时,对分类结果准确率的改善更为明显。此算法是实现锋电位分类的理想选择。 展开更多
关键词 脑机接口(BCI) 锋电位检测 主成分分析 锋电位分类 减法聚类 改进型模糊聚类
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