基于单通道 EEG 与多锥谱估计的低功耗可穿戴设备觉醒水平估计
信号处理
2021-08-03 v1
摘要
本文提出一种利用多锥功率谱在可穿戴设备上估计觉醒水平的新型轻量方法。我们表明，电生理功率谱的谱斜率（1/f）反映了无标度神经活动。为评估所提特征的性能，我们使用了麻醉与睡眠期间记录的头皮 EEG，并配有技术员评分的 Hypnogram 注释。结果表明，所提方法仅基于神经生理脑状态即可以超过 80% 的准确率区分清醒与觉醒降低状态。因此，我们的发现描述了一种可追踪觉醒降低状态的通用电生理标记，可应用于不同场景（如情绪检测、驾驶员困倦）。硬件评估显示，所提方法可在最小 RAM 为 512 KB、平均能耗 55 mJ 的设备上实现。
引用
@article{arxiv.2108.00216,
title = {Single-Channel EEG Based Arousal Level Estimation Using Multitaper Spectrum Estimation at Low-Power Wearable Devices},
author = {Berken Utku Demirel and Ivan Skelin and Haoxin Zhang and Jack J. Lin and Mohammad Abdullah Al Faruque},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.00216},
year = {2021}
}
备注
To appear at the 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'21), October 31