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基于改进薛定谔滤波的fNIRS信号伪迹去除算法
被引量:
1
1
作者
吕轶
苏龙
+1 位作者
蓝晓宇
梁明珅
《电子测量技术》
北大核心
2024年第23期114-122,共9页
功能性近红外光谱(fNIRS)是一种新兴的光学神经成像技术,提供了无创、便携且低成本的脑活动监测方法。针对受试者头部移动产生的运动伪迹,结合数学形态学方法,提出了一种改进薛定谔滤波的fNIRS信号运动伪迹去除算法。将该算法分别应用...
功能性近红外光谱(fNIRS)是一种新兴的光学神经成像技术,提供了无创、便携且低成本的脑活动监测方法。针对受试者头部移动产生的运动伪迹,结合数学形态学方法,提出了一种改进薛定谔滤波的fNIRS信号运动伪迹去除算法。将该算法分别应用于仿真和真实实验得到的反映受试者血红蛋白浓度变化情况的光密度信号,并与时间导数分布修复和峰度小波等伪迹去除算法进行性能对比。结果表明,所提算法可将未校正信号的信噪比提升28.66 dB、均方根误差降低到0.06、皮尔逊相关系数的平方提升到0.83、峰峰值误差降低到0.05,相对于其他算法更能有效地去除运动伪迹。
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关键词
功能性近红外光谱
运动伪迹
数学形态学
薛定谔滤波
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职称材料
薛定谔滤波结合阈值算法在核磁脑电梯度伪迹去噪的应用
被引量:
1
2
作者
黄海
李文杰
邹凌
《电子测量技术》
北大核心
2023年第13期155-162,共8页
基于功能磁共振(fMRI)同步采集的脑电图(EEG),在使用平均模板相减法(AAS)预处理之后,仍存在梯度残留尖峰伪迹。需要更准确地去除残留尖峰,以减少基于频率的活动推断的干扰,降低时间序列之间的虚假相关性。本文针对EEG数据中尖峰伪迹的特...
基于功能磁共振(fMRI)同步采集的脑电图(EEG),在使用平均模板相减法(AAS)预处理之后,仍存在梯度残留尖峰伪迹。需要更准确地去除残留尖峰,以减少基于频率的活动推断的干扰,降低时间序列之间的虚假相关性。本文针对EEG数据中尖峰伪迹的特性,先使用薛定谔滤波方法分解并识别包含尖峰的EEG数据,自动减去与EEG幅度相差较大的大部分尖峰成分,然后使用幅度阈值方法,通过逆补余误差定位与EEG幅度相当的残留尖峰,实现对尖峰伪迹的定位与去除。对于模拟信号,该方法得到的信号幅值误差(Er)较薛定谔滤波方法平均提高24.95%,信噪比(SNR)较薛定谔滤波方法提高27.13%;对于真实信号,本文方法得到皮尔逊相关系数明显小于另外4种方法,去噪效果较薛定谔滤波方法提升11.42%。无论是尖峰位于波形波谷,还是高频波动幅度与峰值相当的情况下,薛定谔滤波结合阈值算法较其他方法尖峰识别精度和去噪效果明显提高。此去噪方法为EEG-fMRI的融合研究提供了强有力的支持。
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关键词
脑电
功能磁共振
梯度场伪迹
薛定谔滤波
幅度阈值
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职称材料
题名
基于改进薛定谔滤波的fNIRS信号伪迹去除算法
被引量:
1
1
作者
吕轶
苏龙
蓝晓宇
梁明珅
机构
沈阳航空航天大学电子信息工程学院
辽宁省空天信息感知与智能处理重点实验室
出处
《电子测量技术》
北大核心
2024年第23期114-122,共9页
基金
国家青年科学基金(61801308)
航空科学基金(2020Z017054001)
+1 种基金
辽宁省教育厅一般项目(JYT2020049)
辽宁省青年科技人才“育苗”项目(JYT2020129)资助。
文摘
功能性近红外光谱(fNIRS)是一种新兴的光学神经成像技术,提供了无创、便携且低成本的脑活动监测方法。针对受试者头部移动产生的运动伪迹,结合数学形态学方法,提出了一种改进薛定谔滤波的fNIRS信号运动伪迹去除算法。将该算法分别应用于仿真和真实实验得到的反映受试者血红蛋白浓度变化情况的光密度信号,并与时间导数分布修复和峰度小波等伪迹去除算法进行性能对比。结果表明,所提算法可将未校正信号的信噪比提升28.66 dB、均方根误差降低到0.06、皮尔逊相关系数的平方提升到0.83、峰峰值误差降低到0.05,相对于其他算法更能有效地去除运动伪迹。
关键词
功能性近红外光谱
运动伪迹
数学形态学
薛定谔滤波
Keywords
functional near-infrared spectroscopy
motion artifact
mathematical morphology
Schr dinger filtering
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
TN713 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
薛定谔滤波结合阈值算法在核磁脑电梯度伪迹去噪的应用
被引量:
1
2
作者
黄海
李文杰
邹凌
机构
常州大学微电子与控制工程学院
常州市生物医学信息技术重点实验室
出处
《电子测量技术》
北大核心
2023年第13期155-162,共8页
基金
江苏省重点研发计划项目(BE2021012-2,BE2021012-5)
常州市科技计划(CE20225034)
江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX22_3050)项目资助
文摘
基于功能磁共振(fMRI)同步采集的脑电图(EEG),在使用平均模板相减法(AAS)预处理之后,仍存在梯度残留尖峰伪迹。需要更准确地去除残留尖峰,以减少基于频率的活动推断的干扰,降低时间序列之间的虚假相关性。本文针对EEG数据中尖峰伪迹的特性,先使用薛定谔滤波方法分解并识别包含尖峰的EEG数据,自动减去与EEG幅度相差较大的大部分尖峰成分,然后使用幅度阈值方法,通过逆补余误差定位与EEG幅度相当的残留尖峰,实现对尖峰伪迹的定位与去除。对于模拟信号,该方法得到的信号幅值误差(Er)较薛定谔滤波方法平均提高24.95%,信噪比(SNR)较薛定谔滤波方法提高27.13%;对于真实信号,本文方法得到皮尔逊相关系数明显小于另外4种方法,去噪效果较薛定谔滤波方法提升11.42%。无论是尖峰位于波形波谷,还是高频波动幅度与峰值相当的情况下,薛定谔滤波结合阈值算法较其他方法尖峰识别精度和去噪效果明显提高。此去噪方法为EEG-fMRI的融合研究提供了强有力的支持。
关键词
脑电
功能磁共振
梯度场伪迹
薛定谔滤波
幅度阈值
Keywords
EEG
fMRI
gradient artifact
Schrodinger filtering
amplitude threshold
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进薛定谔滤波的fNIRS信号伪迹去除算法
吕轶
苏龙
蓝晓宇
梁明珅
《电子测量技术》
北大核心
2024
1
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职称材料
2
薛定谔滤波结合阈值算法在核磁脑电梯度伪迹去噪的应用
黄海
李文杰
邹凌
《电子测量技术》
北大核心
2023
1
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职称材料
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