220 likes | 441 Views
Ekstrakcja i selekcja cech na użytek interfejsu mózg-komputer (Wybielenie sygnału EEG). Marcin Kołodziej. POLITECHNIKA WARSZAWSKA. ZAKŁAD SYSTEMÓW INFORMACYJNO-POMIAROWYCH. Problem rejestracji sygnału EEG. X 1 = 0.1 * S 1 + 0.9 * S 2 + 0.2 * S 3. X 2 = 0.3 * S 1 + 0.5 * S 2 + 0.8 * S 3.
E N D
Ekstrakcja i selekcja cech na użytek interfejsu mózg-komputer(Wybielenie sygnału EEG) Marcin Kołodziej POLITECHNIKA WARSZAWSKA ZAKŁAD SYSTEMÓW INFORMACYJNO-POMIAROWYCH
Problem rejestracji sygnału EEG X1=0.1*S1+0.9*S2+0.2*S3 X2=0.3*S1+0.5*S2+0.8*S3 S2 X3=0.7*S1+0.3*S2+0.3*S3 X=AS S3 S1
x1 x2 t t
x2 x1
Wybielanie sygnału (prewhitening, sphering) • Wektor y o zerowej wartości średniej jest nazywany białym, jeśli jego macierz kowariancji (korelacji) definiowana jako wartość oczekiwana Rxx= E {yyT} jest macierzą jednostkową • Dowolny ciąg wektorów x(k) o zerowej wartości średniej można przekształcić do ciągu wektorów y typu białego przez następującą transformację liniową: y = W x
Wybielanie sygnału cd.. • Macierz W jest nazywana macierzą wybielającą. Jej wybór musi być tak przeprowadzony, aby macierz Rxx została przetransformowana w macierz jednostkową Ryy • Ryy= E{yyT} = E{WxxTWT} = E{WRxxWT} = 1 • Rxx= VxLxVxT • W = Lx-1/2 VxT
Procedura wybielania danych 1) Wyznaczenie macierzy korelacji Rxx 2) Dekompozycja macierzy Rxx według wartości własnych Rxx= VxLx VxT
Procedura wybielania danych cd.. 3) Obliczenie macierzy wybielającej W W = Lx-1/2 VxT 4) Wybielenie wektorów x przez transformację liniową y = W x
Separacja sygnału • Separacja sygnałów jest możliwa poprzez transformację (zrzutowanie na wektor Vx): Xsep=Vxy
Źródła sygnału Fs=512; T=1/Fs; t=0:T:1-T; s1=sin(2*pi*3*t); s2=sin(2*pi*1*t); X=[s1;s2]; figure; plot(X');
Sygnały zarejestrowane x1=0.5*s1+0.7*s2; x2=0.7*s1+0.6*s2; figure; plot([s1;s2]');
Sygnały wybielone Rxx=X*X'/length(X); [V,L]=eig(Rxx); W=inv(sqrt(L))*V‘; Y=W*X; y1=Y(1,:); y2=Y(2,:); figure; plot(Y');
Sygnały rozseparowane Xsep=V*Y; figure; plot(Xsep');
Rozkład przestrzenny figure; plot(x1,x2,'o',y1,y2,'x'); x2 x1
x1=0.5*s1+0.7*s2 BSS x2=0.7*s1+0.6*s2
Dziękuję za uwagę;) Marcin Kołodziej POLITECHNIKA WARSZAWSKA ZAKŁAD SYSTEMÓW INFORMACYJNO-POMIAROWYCH