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研究目的：癫痫是中枢神经元群突发性过度重复放电的结果,是严重危害人类神经系统的慢性疾病,同时癫痫发作对大脑的伤害是不可逆的,所以如何对癫痫脑电信号进行准确的分析具有重要的现实意义。据统计,80%左右的癫痫病人具有脑电图异常。本文提出一种基于形态成分分析的癫痫脑电棘波检测方法,选取合适的形态成分分析的字典,对癫痫脑电特征波进行提取。研究内容：1.实验数据本文实验数据来源于http://www.eeg.pl/epi/,共选用11个病例,都是已经确诊为癫痫的患者(其中有3名已经接受过手术),每个病例至少选用1段长度为9s的EEG信号,共选用33段。2.基于形态成分分析的癫痫脑电棘波检测方法(1)选择合适的字典：形态成分分析中字典的选择是关键的步骤,本文根据癫痫脑电信号中背景信号和棘波信号的特性,选用的字典组合如下：①db4小波变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典和Gabor变换作为提取癫痫脑电背景信号的字典。②Curvelet变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典和Gabor变换作为提取癫痫脑电背景信号的字典。③db4小波变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典和离散余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)作为提取癫痫脑电背景信号的字典。④Curvelet变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典和DCT作为提取癫痫脑电背景信号的字典。(2)基于形态成分分析的癫痫脑电不同形态棘波的提取：根据选择出来的合适字典对癫痫脑电信号进行形态成分分析提取出不同形态的棘波信号和背景信号。3.基于小波变换的癫痫脑电棘波检测方法为了比较基于形态成分分析的癫痫脑电棘波检测方法的有效性,选用小波变换对癫痫脑电棘波进行检测选用小波变换对癫痫脑电棘波进行检测。本文分别选用与棘波波形相类似的db4波与Mexihat波的小波变换对癫痫脑电信号进行棘波提取。研究结果：1.基于形态成分分析的癫痫脑电棘波检测方法(1)db4小波变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典和Gabor变换作为提取癫痫脑电背景信号的字典：检测率为80.00%,正确率为85.43%,漏检率为20.00%,误检率为13.63%。(2) Curvelet变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典和Gabor变换作为提取癫痫脑电背景信号的字典：检测率为88.18%,正确率为86.61%,漏检率为10.91%,误检率为13.63%。(3)db4小波变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典和DCT作为提取癫痫脑电背景信号的字典：检测率为89.09%,正确率为90.71%,漏检率为10.91%,误检率为9.09%。(4) Curvelet变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典和DCT作为提取癫痫脑电背景信号的字典：检测率为95.45%,正确率为94.59%,漏检率为4.55%,误检率为5.45%。2.基于小波变换的癫痫脑电棘波检测方法(1)db4小波变换：检测率为81.82%,正确率为81.08%,漏检率为18.18%,误检率为19.09%。(2) Mexihat小波变换：检测率为82.72%,正确率为77.78%,漏检率为17.27%,误检率为23.64%。研究结论：1.基于形态成分分析的癫痫脑电棘波检测方法,当选取离散余弦变换作为提取癫痫脑电背景信号的字典,选取Curvelet变换作为提取癫痫脑电棘波信号的字典,检测率和正确率都较高可以达到94%以上,漏检率和误检率较低。2.与基于小波变换的癫痫脑电棘波检测方法相比,基于形态成分分析的癫痫脑电棘波检测方法,能够更加有效的对脑电信号的棘波信号进行检测。