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基于 ICA 的眼球闪烁伪影移除仿真:测量不确定性的影响

系统与控制 2024-10-07 v1 系统与控制

摘要

独立成分分析 (ICA) 在脑电图 (EEG) 信号处理中常用于去除脑电数据中的非脑源性伪影。尽管 ICA 应用广泛,但关于测量不确定性对伪影移除过程的影响仍未得到充分考察。我们首先对常见 ADC 的测量不确定性分布进行表征,发现其量化符合高斯分布。随后通过若干计算机仿真评估测量不确定性对伪影识别过程的影响。仿真实验比较了 FastICA 与 Infomax 两种算法在五种不同电极配置下、不同测量不确定性水平下去除眼球闪烁伪影的性能。FastICA 与 Infomax 在相同不确定性水平和电极配置下表现相似,均能有效识别眼球闪烁伪影。我们量化了性能随信噪比 (SNR) 的退化程度,结果显示当 SNR 大于 15 dB 时,性能退化小于 5%。两者最大差异在于执行时间:FastICA 的执行时间随测量不确定性而变化,在 20 dB 的 SNR 范围内执行时间可减少 50%~85%,而 Infomax 的执行时间则不受测量不确定性影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.03261,
  title  = {Simulated Eyeblink Artifact Removal with ICA: Effect of Measurement Uncertainty},
  author = {Jennie Couchman and Orestis Kaparounakis and Chatura Samarakoon and Phillip Stanley-Marbell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.03261},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 9 figures