你只需获取稀疏通道(YOAS)：密集通道脑电图生成的统一框架
计算机视觉与模式识别
2024-08-06 v2
摘要
高精度采集密集通道脑电图(EEG)信号通常受到设备成本高昂和便携性差的阻碍。相比之下，从稀疏通道有效生成密集通道EEG信号显示出前景且经济可行。然而，稀疏通道EEG带来了诸如空间分辨率降低、信息丢失、信号混合以及对噪声和干扰的敏感性增加等挑战。为了应对这些挑战，我们首先将密集通道EEG生成问题理论化为优化一组跨通道EEG信号生成问题。然后，我们提出了YOAS框架，用于从稀疏通道EEG信号生成密集通道数据。YOAS总共由四个顺序阶段组成：数据准备、数据预处理、有偏EEG生成和合成EEG生成。数据准备和预处理仔细考虑了EEG电极的分布和EEG信号的低信噪比问题。有偏EEG生成包括BiasEEGGanFormer和BiasEEGDiffFormer子模块，前者通过注意力机制促进长期特征提取，后者结合电极位置对齐与扩散模型生成信号。合成EEG生成综合最终信号，采用一种演绎范式进行多通道EEG生成。大量实验证实了YOAS的可行性、效率和理论有效性，甚至显著增强了数据的可辨别性。这种从稀疏通道数据生成密集通道EEG信号的突破为EEG信号处理和应用探索开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2406.15269,
title = {You Only Acquire Sparse-channel (YOAS): A Unified Framework for Dense-channel EEG Generation},
author = {Hongyu Chen and Weiming Zeng and Luhui Cai and Lei Wang and Jia Lu and Yueyang Li and Hongjie Yan and Wai Ting Siok and Nizhuan Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.15269},
year = {2024}
}