单通道脑电去噪新框架SPAR-EEG:P300拼写准确率提升7.8个百分点
可穿戴神经技术与脑机接口应用,包括辅助交互界面和临床监测,都希望用上单通道脑电,因为电极少、佩戴负担轻。但单通道脑电信号中的肌电、眼电和运动伪迹难以去除,尤其在缺少辅助通道、伪迹标签或人工挑选的干净基线片段时。SPAR-EEG框架无需这些额外条件,对每个脑电分段施加三段针对特定伪迹的衰减处理:基于变分模态分解的一段处理高频肌电爆发,基于奇异谱分析的两段分别处理眨眼样眼电瞬变和缓慢运动漂移。它在26个信噪比水平上均取得最优伪迹区信噪比改善,并在仅用FP1和FP2两个导联的P300拼写任务中把最终准确率提高7.8个百分点。
推荐理由
单通道脑电是可穿戴脑机接口走向日常使用的关键,但伪迹去除一直依赖额外电极或人工标注。SPAR-EEG用三种针对性的衰减处理分别对付肌电、眨眼和运动漂移,在公开基准和真实运动场景下都取得改善,说明低负担、易受运动干扰的场景可能不再需要多通道硬件。