A multiwavelet-based sparse time-varying autoregressive modeling for motor imagery EEG classification

运动表象 模式识别(心理学) 计算机科学 自回归模型 脑-机接口 人工智能 脑电图 主成分分析 支持向量机 分类器(UML) 特征提取 数学 统计 心理学 精神科
作者
Zhenfei Liu,Lina Wang,Shijie Xu,Kunfeng Lu
出处
期刊:Computers in Biology and Medicine [Elsevier BV]
卷期号:155: 106196-106196 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.compbiomed.2022.106196
摘要

Brain-computer Interface (BCI) system based on motor imagery (MI) heavily relies on electroencephalography (EEG) recognition with high accuracy. However, modeling and classification of MI EEG signals remains a challenging task due to the non-linear and non-stationary characteristics of the signals. In this paper, a new time-varying modeling framework combining multiwavelet basis functions and regularized orthogonal forward regression (ROFR) algorithm is proposed for the characterization and classification of MI EEG signals. Firstly, the time-varying coefficients of the time-varying autoregressive (TVAR) model are precisely approximated with the multiwavelet basis functions. Then a powerful ROFR algorithm is employed to dramatically alleviate the redundant model structure and accurately recover the relevant time-varying model parameters to obtain high resolution power spectral density (PSD) features. Finally, the features are sent to different classifiers for the classification task. To effectively improve the accuracy of classification, a principal component analysis (PCA) algorithm is utilized to determine the best feature subset and Bayesian optimization algorithm is performed to obtain the optimal parameters of the classifier. The proposed method achieves satisfactory classification accuracy on the public BCI Competition II Dataset III, which proves that this method potentially improves the recognition accuracy of MI EEG signals, and has great significance for the construction of BCI system based on MI.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
飞火发布了新的文献求助10
1秒前
family发布了新的文献求助10
1秒前
怀素发布了新的文献求助10
2秒前
molihuakai应助珂珂采纳,获得10
3秒前
醉熏的以云完成签到 ,获得积分10
4秒前
natus完成签到,获得积分10
4秒前
tier3完成签到,获得积分10
5秒前
ysm完成签到,获得积分10
6秒前
康康完成签到,获得积分10
6秒前
family完成签到,获得积分10
6秒前
kll完成签到,获得积分10
6秒前
11111发布了新的文献求助10
9秒前
沫栀完成签到 ,获得积分20
9秒前
勤勤的新星完成签到,获得积分10
10秒前
无辜的安蕾完成签到 ,获得积分10
11秒前
长情的霆完成签到,获得积分10
11秒前
狗狼狼完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
如意完成签到 ,获得积分10
14秒前
吃大西瓜不吐籽完成签到,获得积分10
14秒前
ljq完成签到,获得积分10
16秒前
sawyer发布了新的文献求助10
17秒前
kate完成签到,获得积分10
18秒前
苏夏发布了新的文献求助10
18秒前
99668完成签到,获得积分10
18秒前
充电宝应助长情的霆采纳,获得10
19秒前
sawyer完成签到,获得积分10
23秒前
唐唐完成签到 ,获得积分10
23秒前
徐徐完成签到 ,获得积分10
25秒前
领导范儿应助怀素采纳,获得10
25秒前
25秒前
直率猕猴桃完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
肥皂剧完成签到,获得积分10
28秒前
urologywang完成签到 ,获得积分10
29秒前
sx666完成签到 ,获得积分10
29秒前
SHY1994完成签到,获得积分10
30秒前
调皮秋完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6515809
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308857
关于积分的说明 17758336
捐赠科研通 5617866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925152
邀请新用户注册赠送积分活动 1902134
关于科研通互助平台的介绍 1763488