广东工业大学自动化学院 曾 浩 杜玉晓

1.引言

脑电地形图（brain electrical area map, BEAM）是继CT和MRI之后又一成像技术的发展，是基于电子计算机分析生物电的一种新的电生理学成像诊断技术[1]。它不仅能客观地显示病变的部位和范围，而且能做动态观察记录。因此脑电地形图可用于研究大脑生理、病理状态下活动的特征与规律，为脑病的早期诊断、治疗、愈后评定提供了有力的检测依据[2]。

目前脑电地形图成像技术面临着来自高新技术手段——动态脑成像如PET、fMRI等的严峻挑战。这些技术手段能够提供正常状态下或病理受损过程中精确、详细的脑结构图，但是脑电信号依然具有以下一些突出的优点：

1）高时间分辨率；

2）使用方便、成本低廉；

3）几乎不会给被试带来任何损伤；

4）能够在患者床边进行记录；

5）能够用于睡眠阶段或癫痫的长时间监控；

6）当被试执行某些行为任务或在实验室之外时，也可以作为心理生理学研究的一种方便的工具。

另外，EEG能够记录神经兴奋的原始电活动，而PET和fMRI测量的是脑组织中代谢变化的二手资料。

EEG能够揭示出神经活动的主要参数——其节律性特征，反映了神经兴奋的本质。在记录电/磁场模式时，生理学家能够得到脑信息加工的真正机制。因此，脑电信号处理方法在神经科学的领域中将有更广阔的应用前景[3]。本文将采用文献4提出的一种简单的图案填充算法，将其应用在脑电地形图生成上，取得了良好的效果。

2.脑电地形图成像步骤与算法思想

2.1 脑电地形图成像步骤

脑电地形图的成像过程主要有以下4个步骤：