基于SVM的4类运动想象的脑电信号分类方法

第26卷第1期2014年1月

常州大学学报(自然科学版)

J our nal of C hangzhou U ni ver s i t y(N at ur al Sci ence E di t i on)

文章编号:2095一0411(2014)01-004205V01.26N o.1 J an.2014

基于SV M的4类运动想象的脑电信号分类方法

庄玮,段锁林,徐亭婷

(常州大学机器人研究所,江苏常州213164)

摘要:针对传统支持向量机分类方法在脑电信号处理中存在分类正确率低的问题,将聚类思想与二叉树支持向量机结合构造多类SV M分类器。实验以。B CI C o m pe t i t i on2005”中的D at as etⅢa为饲,先对采集的4类运动想象脑电信号应用小波变换进行去噪l再在分析小波包频带划分特点的基础上,利用小波包进行分解与重构,获取相应的能量特征;最后应用改进后的支持向量机(SV M)分类方法对特征信号进行分类.结果表明该方法分类正确率较高,可以达到91.12%,并且有效的减少了分类器的个数,最终达到较好的识别效果.

关麓词:脑机接口;4类运动想象l特征提取I聚类恩想1支持向量机

中蟹分类号:T P242.6文献标识码:A d耐:10.3969“i ss m2095一0411.2014.01.010

R es e ar ch on C l嬲si f i cat i on M et hod B as ed on SV M f or t he

Four。C l a ss M ot or I m ager y E E G

Z H U A N G W ei,D U A N Suo一1i n,X U T i ng—t i ng

(I nst i t ut e of R obo t i cs,C hangzho u U ni ver s i t y,C ha ngzhou213164,C hi na)

A bs£r act:For t he di s a dva nt a ge s of t he t r adi t i ona l SV M cl as s i f i cat i on i n dea l i ng w i t h E E G s i gnal,s uch as l ow er a cc ur a cy r at e i n cl as si f i cat i on,a m ul t i—cl a s s S V M cl as s i f i er i s c onst r uc t e d by com bi ni ng cl ust er i dea w i t h bi na r y t r ee SV M.

B as e d on da t a of t he D at as e tⅢa i n t he“B

C I C om pet i t i on2005".Fi r s t l y,f our—cl ass m ot or i m age r y E E Gda t a col l ec t ed i s de—noi s ed by t he w avel et t r ansf or m.Sec ondl y,on t he ba si s of a na l yzi ng t he f r equency band f e at ur e of w ave l e t packet s,t he cor r espondi ng ener gy f e at ur e i s e xt r a ct ed by usi ng decom pos i t i on and r e c ons t r uc t i on of w avel et packet s.Fi nal l y,t he cl assi f icat i on of t he obt a i ned fe a—t u r e si gna l i s com pl et ed by usi ng t he i m pr o ved S V M cl as s i fi cat i on m et hod.T he s i m ul a t i on r esul t s show t hat t he hi gher a cc ur a cy r at e i n t he cl as si f i cat i on,about91.12%,can be achi eved.T he num ber of cl ass i—fi e r ca n be r educed ef f i ci ent l y and t he r el at i vel y good i de nt i f yi ng ef f ect s can be ac hi eve d f i nany.

:I墨沁y’州s:br ai n—com put er i nt er f ace(B C I);f our—c l a ss m ot or i m ager y;f e at ur e ext r acti on;cl ust e r i ng i dea;s uppor t s ec t or m achi nes(SV M)

脑机接口(B C l)是一种不依赖于大脑外围神经与肌肉正常输出通道的智能系统,它真正实现了人脑与计算机或其它电子设备之间的直接的信息交流和通讯控制‘11,达到“人一机交互”的目的。而研究智能轮椅脑机接口系统可为思维正常但运动功能缺失的老年人或残障人,特别是A LS(am yo一

收稿日期:201304-Z5

基金项目:机器人技术与系统国家重点实验室开放基金重点项目(s K I且S-2010.2D.09)作者简介:庄玮(1988一),女,山东济南人,硕士生;通讯联系人:段锁林。

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