本發(fā)明涉及信號濾波，尤其涉及一種基于頻率自適應的腦電信號濾波方法、裝置和電子設備。

背景技術(shù)：

1、腦電圖信號是記錄大腦神經(jīng)元活動產(chǎn)生的微弱電信號，其頻率范圍通常在0.5hz到100hz之間。由于腦電信號非常微弱，易受到各種干擾，如電源線干擾、肌電干擾和環(huán)境噪聲等，因此在采集和分析之前需要對信號進行有效的濾波處理。傳統(tǒng)的濾波器設計往往是靜態(tài)的，不能根據(jù)信號的實際變化自動調(diào)整濾波參數(shù)，從而可能無法有效去除干擾或保留有用的信號成分。

2、對于采樣率或頻率經(jīng)常變化的信號來說，一個或一種濾波器對所有信號無法達到很好的濾波效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中受限濾于波器設計和算法的準確性，難以同時兼顧所有頻段的信號特性以及需要復雜的計算和參數(shù)調(diào)整才能達到理想的濾波效果的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、本發(fā)明的第一方面，提供基于頻率自適應的腦電信號濾波方法，包括：

4、獲取第一腦電信號；

5、對所述第一腦電信號進行預處理，獲取所述第一腦電信號的第一參數(shù)特征；

6、根據(jù)所述第一腦電信號的第一參數(shù)特征和目標參數(shù)特征從預設濾波器庫中匹配得到至少一個目標濾波器，所述濾波器庫包括多種不同濾波范圍的濾波器；

7、通過所述至少一個目標濾波器對所述第一腦電信號進行濾波處理，獲取第二腦電信號。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：通過第一腦電信號的第一參數(shù)特征和第一腦電信號的目標參數(shù)特征從預設濾波器庫中自適應的匹配得到至少一個目標濾波器，通過至少一個目標濾波器對第一腦電信號進行濾波，本發(fā)明不受限于濾波器的設計和算法的準確性，通過濾波器庫同時兼顧所有頻段的信號特性，實現(xiàn)對所有信號的頻率特征進行自適應匹配濾波，不需要復雜的計算和參數(shù)調(diào)整就能達到理想的濾波效果，提高腦電信號的處理質(zhì)量，更好地用于腦電分析。

9、在一些可能的實施方式中，對所述第一腦電信號進行預處理，獲取所述第一腦電信號的第一參數(shù)特征包括：

10、獲取所述第一腦電信號的時域信號；

11、將所述第一腦電信號的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；

12、從所述頻域信號中獲取第一參數(shù)特征。

13、在一些可能的實施方式中，所述方法還包括：

14、獲取所述第一參數(shù)特征的參數(shù)范圍；

15、獲取腦電信號的標準參數(shù)特征的參數(shù)范圍；

16、根據(jù)所述第一參數(shù)特征的參數(shù)范圍以及所述標準參數(shù)特征的參數(shù)范圍，確定所述第一腦電信號中的干擾信號和非干擾信號；

17、基于所述干擾信號對應的參數(shù)范圍或所述非干擾信號對應的參數(shù)范圍與所述預設濾波器庫中的每個濾波器進行匹配，得到至少一個目標濾波器。

18、在一些可能的實施方式中，所述第一參數(shù)特征的參數(shù)范圍包括所述第一腦電信號的第一頻率特征的頻率范圍和/或第一幅值特征的幅值范圍；所述目標參數(shù)特征的參數(shù)范圍包括所述第一腦電信號的目標頻率特征的頻率范圍和/或目標幅值特征的幅值范圍；所述標準參數(shù)特征的參數(shù)范圍包括所述腦電信號的標準頻率特征的頻率范圍和/或標準幅值特征的幅值范圍。

19、在一些可能的實施方式中，所述根據(jù)所述第一腦電信號的第一參數(shù)特征和目標參數(shù)特征從預設濾波器庫中匹配得到至少一個目標濾波器，包括：

20、基于所述目標參數(shù)特征的參數(shù)范圍和所述非干擾信號對應的參數(shù)范圍，將所述非干擾信號劃分成第一目標信號和第一非目標信號，所述第一非目標信號為待過濾處理的腦電信號；

21、根據(jù)所述第一目標信號對應的參數(shù)范圍或第一非目標信號對應的參數(shù)范圍與預設濾波器庫中的每個濾波器進行匹配，得到至少一個目標濾波器。

22、在一些可能的實施方式中，所述基于所述目標參數(shù)特征的參數(shù)范圍和所述非干擾信號對應的參數(shù)范圍，將所述非干擾信號劃分成第一目標信號和第一非目標信號，之后還包括：

23、根據(jù)所述第一目標信號對應的頻率范圍，確定所述第一目標信號的所屬標準波段范圍，所述標準波段范圍包括所述標準頻率特征的頻率范圍中的至少四個波段范圍，每個所述波段范圍有相應的標準幅值范圍；

24、將所述第一目標信號對應的幅值與所述第一目標信號所屬標準波段范圍中每個波段對應的標準幅值范圍進行比較，以確定其中不在所述標準幅值范圍的干擾幅值，并將所述干擾幅值對應的信號確定為第二非目標信號；

25、根據(jù)所述第二非目標信號對應的頻率與預設濾波器庫中的每個濾波器進行匹配，得到至少一個目標濾波器。

26、在一些可能的實施方式中，所述根據(jù)所述第一參數(shù)特征的參數(shù)范圍以及所述標準參數(shù)特征的參數(shù)范圍，確定所述第一腦電信號中的干擾信號和非干擾信號，包括：

27、獲取所述標準頻率特征的頻率范圍的最大頻率閾值和最小頻率閾值；

28、基于所述最大頻率閾值和所述最小頻率閾值，以及所述第一頻率特征的頻率范圍，將所述第一腦電信號劃分為干擾信號和非干擾信號，其中，所述干擾信號對應的頻率大于所述最大頻率閾值或小于所述最小頻率閾值；或，

29、獲取所述標準幅值特征的幅值范圍的最大幅值閾值和最小幅值閾值；

30、基于所述最大幅值閾值和所述最小幅值閾值，以及所述第一幅值特征的幅值范圍，將所述第一腦電信號劃分為干擾信號和非干擾信號，其中，所述干擾信號對應的幅值大于所述最大幅值閾值或小于所述最小幅值閾值。

31、在一些可能的實施方式中，所述通過所述至少一個目標濾波器對所述第一腦電信號進行濾波處理，包括：

32、當所述目標濾波器有多個時，獲取所述第一腦電信號中每個目標濾波器對應的信號特征量；

33、根據(jù)所述信號特征量對所述目標濾波器的使用順序進行排序，得到目標濾波器的工作序列；

34、根據(jù)所述工作序列，使用所述目標濾波器對所述第一腦電信號進行濾波處理。

35、本發(fā)明的第二方面，提供一種基于頻率自適應的腦電信號濾波裝置，包括：

36、信號采集模塊：用于獲取第一腦電信號；

37、信號處理模塊：用于對所述第一腦電信號進行預處理，獲取所述第一腦電信號的第一參數(shù)特征；

38、濾波匹配模塊：用于根據(jù)所述第一腦電信號的第一參數(shù)特征和目標參數(shù)特征從預設濾波器庫中匹配得到至少一個目標濾波器，所述濾波器庫包括多種不同濾波范圍的濾波器；

39、濾波處理模塊：用于通過所述至少一個目標濾波器對所述第一腦電信號進行濾波處理，獲取第二腦電信號。

40、本發(fā)明的第三方面，提供一種植入式醫(yī)療系統(tǒng)，包括植入式設備和上述的腦電信號濾波裝置，所述腦電信號濾波裝置執(zhí)行上述的腦電信號濾波方法；

41、所述植入式設備包括刺激器和刺激電極，所述刺激器植入到患者的體內(nèi)，所述刺激電極與所述刺激器連接，并植入到患者腦組織，用于向腦組織遞送電刺激以及采集腦組織的電信號，所述腦電信號濾波裝置用于對所述腦組織的電信號進行處理。

42、本發(fā)明的第三方面，提供一種電子設備，所述電子設備存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述方法的步驟。