基于HHT和AR模型的步行想象和空闲状态识别研究

作     者：程昭立 王晓琳 李红权 李鸿云 伏云发 CHENG Zhao-li;WANG Xiao-lin;LI Hong-quan;LI Hong-yun;FU Yun-fa

作者机构：昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学脑认知与脑机智能融合创新团队云南昆明650500 云南省计算机技术应用重点实验室云南昆明650500 

基　　金：国家自然科学基金项目(81771926 61763022 61463024 81470084)资助 

出 版 物：《小型微型计算机系统》 (Journal of Chinese Computer Systems)

年 卷 期：2022年第43卷第5期

页      码：1013-1019页

摘      要：目前,大多数运动想象(Motor Imagery,MI)针对的是单侧肢体的研究,而传统的单侧肢体简单的运动想象不易被患者理解并且康复效果有限.本研究针对运动协调想象,设计了一种新的步行想象范式,该范式需要被试想象正常的步行动作,其涉及复合肢体的协调配合,同时,对被试的空闲状态进行识别.招募了18名被试参与本实验,分别采集了步行想象和空闲状态的脑电信号;接着分别采用自回归(Auto Regressive,AR)模型、共空间模式(Common Spatial Pattern,CSP)、希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)和AR模型组合方法提取特征,最后采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)对步行想象和空闲状态两类任务进行分类.结果显示采用AR模型提取特征取得的平均、最高和最低分类正确率分别为63.28±6.33%、80.15%和51.56%;采用CSP提取特征取得的平均、最高和最低分类正确率分别为73.58±5.37%、85.47%和59.97%;采用HHT和AR模型组合方法提取特征取得的平均、最高、最低分类正确率分别为80.51±4.06%、89.59%和62.41%.本研究表明,HHT和AR结合的特征可用于识别步行想象和空闲状态,且可分性较好.本研究可望为基于步行想象的BCI用于脑卒中偏瘫患者运动障碍康复提供思路.

主 题 词：步行想象 运动协调想象 HHT AR模型 空闲状态 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.20009/j.cnki.21-1106/TP.2020-0997

馆 藏 号：203111487...