用于脑电信号(EEG)分类的 SVM 分类器 Matlab 实现

基于 Matlab(含 EEGLab / BioSig / Statistics Toolbox)。


一、EEG + SVM 标准流程

复制代码
原始 EEG
 ↓
预处理(滤波 / 去伪迹)
 ↓
分段 Epoch(试次)
 ↓
特征提取(CSP / 功率谱 / 时域)
 ↓
标准化(Z-score)
 ↓
SVM 训练 / 测试
 ↓
准确率 / 混淆矩阵 / Kappa

SVM 对特征尺度极其敏感,一定要标准化!


二、最简可用示例(Matlab)

二分类 SVM(线性核)

matlab 复制代码
%% 假设:
% X: [N_trials × N_features]
% y: [N_trials × 1]  (-1 / +1)

% 标准化
X = zscore(X);

% 训练 SVM
svmModel = fitcsvm( ...
    X, y, ...
    'KernelFunction', 'linear', ...
    'BoxConstraint', 1, ...
    'Standardize', false); % 已手动标准化

% 预测
y_pred = predict(svmModel, X_test);

% 准确率
acc = mean(y_pred == y_test);
fprintf('Accuracy = %.2f%%\n', acc * 100);

三、BCI 黄金组合:CSP + SVM

运动想象(MI)EEG 的标准解法


1、CSP 特征提取(Matlab)

matlab 复制代码
%% 输入
% X1: [通道 × 时间 × 试次]  类别1
% X2: [通道 × 时间 × 试次]  类别2

[cspW, ~] = csp(X1, X2, 4); % 取前4个 + 后4个成分

%% 提取特征
features = zeros(size(X1,3)+size(X2,3), 8);
idx = 1;

for i = 1:size(X1,3)
    proj = cspW' * squeeze(X1(:,:,i));
    features(idx,:) = log(var(proj));
    idx = idx + 1;
end

for i = 1:size(X2,3)
    proj = cspW' * squeeze(X2(:,:,i));
    features(idx,:) = log(var(proj));
    idx = idx + 1;
end

2、CSP + SVM 训练

matlab 复制代码
features = zscore(features);

svmModel = fitcsvm( ...
    features, labels, ...
    'KernelFunction', 'linear', ...
    'BoxConstraint', 0.5);

y_pred = predict(svmModel, zscore(test_features));
acc = mean(y_pred == test_labels);

BCI Competition IV 2a 数据集:75%~85%


四、多分类 SVM(MI 四类)

matlab 复制代码
svmModel = fitcecoc( ...
    features, labels, ...
    'Learners','svm', ...
    'Coding','onevsone');

y_pred = predict(svmModel, test_features);

五、EEG 常用特征

频带能量

matlab 复制代码
fs = 250;
band = [8 13]; % Alpha

[f, pxx] = pwelch(eeg, [], [], [], fs);
idx = f >= band(1) & f <= band(2);
feature = log(sum(pxx(idx)));

Hjorth 参数

matlab 复制代码
dx = diff(eeg);
ddx = diff(dx);
activity = var(eeg);
mobility = sqrt(var(dx)/var(eeg));
complexity = mobility/dx;

参考代码 用于脑电信号分类的SVM分类器 www.youwenfan.com/contentcsu/63400.html

六、交叉验证

matlab 复制代码
cv = cvpartition(labels, 'KFold', 5);

acc = zeros(cv.NumTestSets,1);
for i = 1:cv.NumTestSets
    trainIdx = training(cv,i);
    testIdx  = test(cv,i);

    svm = fitcsvm(features(trainIdx,:), labels(trainIdx), ...
        'KernelFunction','linear');

    pred = predict(svm, features(testIdx,:));
    acc(i) = mean(pred == labels(testIdx));
end

fprintf('5-fold CV Accuracy: %.2f ± %.2f\n', ...
    mean(acc)*100, std(acc)*100);

七、SVM 参数调优

matlab 复制代码
opts = struct( ...
 'OptimizeHyperparameters','auto', ...
 'HyperparameterOptimizationOptions', ...
 struct('AcquisitionFunctionName','expected-improvement'));

svm = fitcsvm(features, labels, 'KernelFunction','rbf', opts);

八、EEG 预处理推荐

matlab 复制代码
eeglab
EEG = pop_loadset('filename.set');
EEG = pop_chanedit(EEG);
EEG = pop_ica(EEG);
EEG = pop_epoch(EEG, {'stim'}, [-1 3]);
相关推荐
EW Frontier21 小时前
GRAIL-SCML:一种几何正则化自适应集成似然的波达方向估计算法【附MATLAB代码】
matlab·自适应·宽带·doa估计·波达方向估计·几何正则化·窄带
程序员羽痕1 天前
基于深度学习的眼疾识别系统
人工智能·pytorch·深度学习·分类·django
程高兴1 天前
三相维也纳整流器仿真Simulink(解决过零畸变问题)
matlab
通信仿真爱好者1 天前
第【70】期--noma与ofdma在无线网络中的性能对比分析--MATLAB完整代码
matlab·非正交多址接入·noma·ofdma
爱吃提升2 天前
MATLAB impulse函数脉冲响应完整实操教程
开发语言·matlab
我不是QI2 天前
周志华《机器学习—西瓜书》九
人工智能·机器学习·支持向量机
我爱C编程2 天前
基于K层下行异构蜂窝网络的网络覆盖率和速率计算matlab仿真
网络·matlab·异构蜂窝网络·k层下行·网络覆盖率
逆向编程2 天前
MATLAB rlocus函数根轨迹完整实操教程
开发语言·matlab
八解毒剂2 天前
计算机分类
分类
解局易否结局2 天前
鸿蒙 NEXT 端侧 AI 实战:用 MindSpore Lite 把图像分类跑在手机上
人工智能·华为·分类·harmonyos