Filtrage spatial robuste à partir d'un sous-ensemble optimal d'électrodes en BCI EEG

La realisation d'une interface cerveau machine EEG necessite generalement l'utilisation d'un grand nombre d'electrodes, causant la gene de l'utilisateur et augmentant considerablement le cout calculatoire des traitements. Cependant, un choix judicieux de l'emplacement des ces electrodes peut permettre une reduction importante de leur nombre sans perte significative en performance. Cet article presente une methode de selection automatique d'un sous-ensemble quasi optimal d'electrodes et de filtres spatiaux calcules par Common Spatial Pattern (CSP) . Cette methode, basee sur un calcul de coefficient de determination multiple et l'utilisation du critere d'Akaike, est traitee de maniere a resister aux artefacts par l'utilisation d'estimateurs robustes de variance et de matrice de covariance . Il est ainsi montre qu'une reduction tres importante du nombre d'electrode est possible sans perte d'information sur les caracteristiques spatiales et que cette methode resiste parfaitement a un grand nombre d'artefacts lorsque les signaux sont corrompus par des artefacts.

[1]  Xiaorong Gao,et al.  Bipolar electrode selection for a motor imagery based brain–computer interface , 2008, Journal of neural engineering.

[2]  Alexandre Barachant,et al.  Spatial filtering optimisation in motor imagery EEG-based BCI , 2008 .

[3]  R. Ward,et al.  Robust Common Spatial Patterns for EEG signal preprocessing , 2008, 2008 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society.

[4]  Yijun Wang,et al.  Common Spatial Pattern Method for Channel Selelction in Motor Imagery Based Brain-computer Interface , 2005, 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference.

[5]  Miguel A. L. Nicolelis,et al.  Brain–machine interfaces: past, present and future , 2006, Trends in Neurosciences.

[6]  K.-R. Muller,et al.  Optimizing Spatial filters for Robust EEG Single-Trial Analysis , 2008, IEEE Signal Processing Magazine.

[7]  H. Akaike A new look at the statistical model identification , 1974 .

[8]  Tian Lan,et al.  Salient EEG Channel Selection in Brain Computer Interfaces by Mutual Information Maximization , 2005, 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference.