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曹柠1,温昕2,郝雁嵘1,曹锐1
摘要: 针对解码运动想象脑电信号(MI-EEG)时大规模网络解码速度慢,以及特征信息未能充分利用等问题,提出了一个多域特征融合的轻量化MI-EEG解码神经网络。所提网络通过轻量化模块提取多域特征,包括利用SincNet提取频域特征、时序卷积网络(TCN)提取时域特征;在时频域特征提取之后引入挤压激励(SE)注意力对特征图进行自适应校准,突出关注重要特征并抑制冗余信息。最后,利用可分离卷积实现时频特征的有效融合,以解决单域特征信息不足的问题。此外,采用交叉熵和中心损失函数联合约束网络训练过程,以优化类内和类间的分类性能。该网络在BCI 2a、SMR-BCI和OpenBMI三个运动想象公开数据集上的参数量分别为6,870、5,690和6,870,平均准确率分别达到74.78%、71.93%和65.40%,平均Kappa值分别达到0.70、0.66和0.59。实验结果表明,在BCI 2a数据集上,与DeepConvNet、EEGNet和EEGTCNet等网络相比分别提升了11.06、8.85和6.36个百分点;在SMR-BCI数据集上,与DeepConvNet、EEGNet和EEGTCNet等网络相比分别提升了10.53、4.17和3.57个百分点;在OpenBMI数据集上,与DeepConvNet、EEGNet和EEGTCNet等网络相比分别提升了5.09、4.99和2.33个百分点。所提网络在保证轻量化的同时兼顾了解码性能。
中图分类号: