基于波束形成的MEG源定位性能研究
本文关键词:基于波束形成的MEG源定位性能研究,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:波束形成(Beamforming)是一种对脑磁信号(MEG)进行偶极子溯源的方法,目前应用较广,但其定位结果受各种复杂因素影响,提高定位准确度是目前研究的关键点。本文通过MATLAB仿真研究了DICS和LCMV两种Beamforming溯源方法的性能影响因素,得出了定量的结论,对准确进行真实MEG信号溯源有一定的指导意义。论文首先从生物电磁研究出发,阐述了MEG溯源的两个重要内容:正问题和逆问题的求解模型和方法,重点分析了正问题中的头模型构造与逆问题中的Beamforming方法,并对常用的脑磁源定位方法进行了比较。通过对各种噪声背景下的模拟MEG数据进行源定位,并调整正则化参数,研究正则化参数对DICS源定位的影响。结果表明DICS方法通过正则化参数可对各种噪声产生不同程度的抑制作用。将正则化参数值设定在[0.001%1%]区间时,可对各类噪声产生有效的抑制作用的同时,稳定定位效果。然后研究不同噪声环境下,不同头模型对LCMV方法定位与重建的影响。基于多种头模型,进行正向计算得到MEG记录,然后对叠加各种伪迹噪声的MEG记录进行LCMV溯源仿真。结果表明,当信噪比达到一定阈值时,不同头模型对LCMV定位的影响可以忽略。不同伪迹噪声对LCMV定位产生的影响各不相同,其中基线漂移的影响最小,高斯白噪声的影响最大,而总体来说LCMV定位方法在信噪比高于-10dB的噪声背景下的定位效果较好。论文最后将DICS和LCMV方法应用于真实MEG信号的源定位,结果证明这两种波束形成算法在相关参数设定下能可靠地求解真实MEG数据的逆问题。
【关键词】:脑磁 波束形成 偶极子 源定位 正则化参数
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN911.7;R338
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 绪论8-14
- 1.1 引言8
- 1.2 脑信号源定位的研究意义及研究现状8-10
- 1.2.1 研究意义8-9
- 1.2.2 国内外研究现状9-10
- 1.3 脑电磁研究方法10-12
- 1.4 本文选题内容和结构安排12-14
- 1.4.1 本文选题内容12
- 1.4.2 本文结构安排12-14
- 第二章 MEG源定位理论14-35
- 2.1 脑电磁产生机理14-16
- 2.2 基本电磁学理论16-18
- 2.2.1 无界均匀介质16-17
- 2.2.2 有界不均匀介质17-18
- 2.3 正问题18-24
- 2.3.1 源模型19-20
- 2.3.2 单层球模型20-21
- 2.3.3 单壳模型21-23
- 2.3.4 局部球模型23-24
- 2.4 逆问题24-34
- 2.4.1 基于图像成像方法25-27
- 2.4.2 偶极子源定位方法27-34
- 2.5 本章小结34-35
- 第三章 基于DICS的MEG定位性能研究35-54
- 3.1 DICS方法36-39
- 3.1.1 交叉谱密度37-38
- 3.1.2 正则化参数38-39
- 3.2 DICS仿真研究39-43
- 3.2.1 模拟设置39-41
- 3.2.2 噪声41-42
- 3.2.3 定位评估指标42-43
- 3.3 DICS方法抑制伪迹43-53
- 3.3.1 正则化参数抑制伪迹43-51
- 3.3.2 讨论51-53
- 3.4 本章小结53-54
- 第四章 基于LCMV的MEG源定位性能研究54-65
- 4.1 引言54
- 4.2 LCMV方法54-55
- 4.3 LCMV仿真研究55-57
- 4.3.1 MEG模拟数据与评估指标55-56
- 4.3.2 噪声56-57
- 4.4 源定位性能研究57-64
- 4.4.1 不同头模型对LCMV定位的影响58-59
- 4.4.2 不同噪声对LCMV定位的影响59-60
- 4.4.3 不同头模型和不同噪声对LCMV定位的影响60-63
- 4.4.4 不同源位置、源波形63-64
- 4.5 本章小结64-65
- 第五章 基于波束形成的真实MEG源定位65-72
- 5.1 事件相关场ERFs65
- 5.2 ERFs信号分析65-68
- 5.2.1 实验数据65-66
- 5.2.2 预处理66
- 5.2.3 ERF提取66-67
- 5.2.4 时频分析67-68
- 5.3 源分析68-71
- 5.3.1 模型配置及参数设置69
- 5.3.2 源定位分析69-70
- 5.3.3 源定位结果分析70-71
- 5.4 本章小结71-72
- 第六章 总结与展望72-74
- 6.1 工作总结72
- 6.2 研究展望72-74
- 参考文献74-78
- 附录1攻读硕士学位期间撰写的论文78-79
- 致谢79
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 冯洁婷;颜刚;王涛;詹长安;;Tikhonov正则化参数选择对高速率刺激听觉诱发电位重建的影响[J];航天医学与医学工程;2012年01期
2 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 苏明旭;董黎丽;蔡小舒;徐峰;任宽芳;;消光测粒反演方法的正则化参数优化[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
2 胡志刚;;一种新的Tikhonov正则化参数优化选取方法及其在测量中的应用[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
3 解凯;吕妍昱;;基于隐含重起ARNOLDI过程的参数估计[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
4 张辉;牛中奇;马峰全;张晓娣;;二维介质重构的方法研究[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
5 胡志刚;;一种新的Tikhonov正则化参数优化选取方法及其在测量中的应用[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
6 贾文强;陈进;李加庆;杨超;;波叠加在噪声源识别中的应用研究[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
7 翁爱华;肖占山;徐世浙;;变正则化参数的地面核磁共振数据反演[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 文念;基于波束形成的MEG源定位性能研究[D];南京邮电大学;2015年
2 冯洁婷;正则化参数选择与高速率刺激听觉诱发脑电信号重建的研究[D];南方医科大学;2012年
3 胡彬;基于模型函数方法的正则化参数选取[D];东华理工大学;2012年
4 朱程;MSAD方法正则化参数的选择及其有效性探究[D];南方医科大学;2014年
5 韩超;基于压缩感知和稀疏重建的GPR地层厚度估计[D];华南理工大学;2014年
6 张培;基于空间域的超声层析成像方法研究[D];中北大学;2012年
本文关键词:基于波束形成的MEG源定位性能研究,,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:277596
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/277596.html