静息态数据处理DataProcessing课件
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静息态数据处理
Part1 数据的预处理1、格式转换2、去除前n个时间点的数据3、时间层校正（Slice Timing）4、头动校正（Realign）5、空间标准化（Normalize）6、平滑（Smooth）7、去线性漂移（Detrend）8、滤波（Filer）一、DICOM格式——NIFTI格式。
若数据遗失NIFTI格式则不用转，直接在工作目录下建立一个子文件夹“FunImg”，将数据拷入其中即可二、一般去10（8——20之间即可），由于机器刚启动等原因前面一些数据不稳定三、Slice Timing的设置：以总层数25层为例SPM中：Slice order：<—x：1:2:25；2:2:24Reference Slice 参考层一般取中间层，即第25层。
因为扫描顺序为：1,3,5,7,9….,n,2,4,6,8,…n-1DPARSF中：1,3,5,7,9….,n,2,4,6,8,…n-1四、头动校正后会在工作目录下生成Realign Parameter文件夹，其中有spm….ps这个文件，用专业版的Aoboe Reader 打开可查看每个被试头动情况。
或在Excludesubjects.txt文件下可查看头动数据（卡不同值时被排除被试情况）。
对于患有疾病的患者：一般卡3mm 和3degre；而对正常人一般卡1.5mm和1.5degere或取2.五、空间标准化即把被试的原始空间往标准空间上估计，以克服不同被试的脑结构之间的差异问题。
把结构像分割得到的信息来做功能像的空间标准化，有两种方式：a、使用EPI模板进行空间标准化SPM中：原始图像Source Image：mean_***.img 头动校正后生成的文件，为某被试各个时间点的平均像；Image to write ：r*.img 所有头动校正后生成的文件；模板图像Template Image：EPI.nii ；Bounding box：-90 -126 -72；90 90 108 ；V oxel sizes：3 3 3。
GPS静态测量及数据处理ppt课件
（3）1992年国家测绘局发布的测绘行业标准《全球定位系统（GPS） 测量规范》，以下简称《规范》；
（4）各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其它GPS测量规程 或细则。
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GPS网技术设计依据
GPS网技术设计依据——GPS测量规范（规程） 和测量任务书
测量任务书
测量任务书或测量合同是测量施工单位上级主管部 门或合同甲方下达的技术要求文件。这种技术文件 是指令性的，它规定了测量任务的范围、目的、精 度和密度要求，提交成果资料的项目和时间，完成 任务的经济指标等。
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3.6 GPS网的图形设计
在同步观测之后，经过数据处理，同步网中每两个 点之间就会形成一条基线向量。
所谓在基S线条向基量线就中是，利只用有由m两-1台条或独两立台基以线上，的其接余收基机线
均基所可线采由，集独其的立直同基接步线解观推算测算结数而果据得与形，独成属立的于基差非线分独推观立算测基所值线得通。结过同果参一之数条差， 就估产计生的了方所法谓所坐计标算闭出合的差两条两件接，收用机它间可的评三判维同坐步标网差的。 观若测只质考量虑。基线向量的大小而不考虑方向，基线向量
编制预报表所用概略位置坐标应采用测区中 心位置的经纬度。预报时间应选用作业期的 中间时间。当测区较大时，作业时间较长时， 应按不同时间和地区分段编制预报表，编制 预报表所用概略星历龄期不应超过20天
（d），否则应重新采集一组新的概略星历。
通常可获取历书文件，从而得到卫星星历。 某一瞬间的卫星位置，是由卫星星历提供的。
（3）仪器因素
同仪器有关的一些因素有：接收机，用于相对定位至少应有两台； 天线质量；记录设备。
（4）后勤因素
后勤保障方面的因素有：使用的接收机台数、来源和使用时间；各 观测时段的机组调度；交通工具和通讯设备的配置等。
（4）各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其它GPS测量规程 或细则。
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GPS网技术设计依据
GPS网技术设计依据——GPS测量规范（规程） 和测量任务书
测量任务书
测量任务书或测量合同是测量施工单位上级主管部 门或合同甲方下达的技术要求文件。这种技术文件 是指令性的，它规定了测量任务的范围、目的、精 度和密度要求，提交成果资料的项目和时间，完成 任务的经济指标等。
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3.6 GPS网的图形设计
在同步观测之后，经过数据处理，同步网中每两个 点之间就会形成一条基线向量。
所谓在基S线条向基量线就中是，利只用有由m两-1台条或独两立台基以线上，的其接余收基机线
均基所可线采由，集独其的立直同基接步线解观推算测算结数而果据得与形，独成属立的于基差非线分独推观立算测基所值线得通。结过同果参一之数条差， 就估产计生的了方所法谓所坐计标算闭出合的差两条两件接，收用机它间可的评三判维同坐步标网差的。 观若测只质考量虑。基线向量的大小而不考虑方向，基线向量
编制预报表所用概略位置坐标应采用测区中 心位置的经纬度。预报时间应选用作业期的 中间时间。当测区较大时，作业时间较长时， 应按不同时间和地区分段编制预报表，编制 预报表所用概略星历龄期不应超过20天
（d），否则应重新采集一组新的概略星历。
通常可获取历书文件，从而得到卫星星历。 某一瞬间的卫星位置，是由卫星星历提供的。
（3）仪器因素
同仪器有关的一些因素有：接收机，用于相对定位至少应有两台； 天线质量；记录设备。
（4）后勤因素
后勤保障方面的因素有：使用的接收机台数、来源和使用时间；各 观测时段的机组调度；交通工具和通讯设备的配置等。
静息态功能磁共振数据预处理流程
静息态功能磁共振数据预处理流程1.导入原始磁共振数据文件。
Import the raw magnetic resonance data file.2.检查数据文件格式是否正确。
Check if the data file format is correct.3.校正数据文件中的时间戳。
Correct the timestamps in the data file.4.检查数据文件是否有缺失值。
Check for missing values in the data file.5.将数据文件转换为适合分析的格式。
Convert the data file to a format suitable for analysis.6.标准化数据文件中的数值。
Standardize the values in the data file.7.滤波处理，去除噪音。
Filtering to remove noise.8.校正数据文件中的运动伪像。
Correct motion artifacts in the data file.9.评估磁共振扫描的质量。
Assess the quality of the magnetic resonance scan.10.去除多余的扫描。
Remove redundant scans.11.进行数据质量控制。
Perform data quality control.12.局部投影均衡化。
Local projection equalization.13.降低数据维度。
Reduce data dimensionality.14.标准化数据的强度和方向。
Standardize the intensity and direction of the data.15.矫正数据中的运动和畸变。
Correct motion and distortion in the data.16.转换磁共振数据，以便进行后续分析。
数据处理与分析优秀课件
2021/3/29
22
4.4 热平台插补
▪ 热平台插补是使用同一插补类中的供者记录 的信息来代替一个相似的受者记录中缺失的或 不一致数据。
▪ 为了找到一个与受者记录相似的供者记录，必 须先确定与需要进行插补处理的变量相关的变 量，建立插补类。然后，插补类中通过所有审 核的记录集就是供者记录的集合，这些记录用 来插补受者中缺失的数据。
2021/3/29
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审核应该分阶段进行；
审核工作应由对本次调查的主题、问卷的设 计和数据分析有专业知识、并且有类似调查 经验的人员来进行；
各阶段所进行的审核不应与其它阶段的审核 相抵触；
应该将审核的信息和审核工作对调查数据的 影响通知数据的用户。
2021/3/29
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4.插补
插补就是解决在审核过程中辨别出来的 数据缺失、无效与不一致等问题的过程。 插补是对审核过程中发现的所有缺失信 息的记录进行补充或用合适的数值进行 替代，确保得出内在一致的记录。
y 是插补类的均值；
e i 是从被调查者或某一分布的随机模型中抽
取的残差。
2021/3/29
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哪些值需要插补
由于无回答或回答无效检出的审核失效的记录 一般都需要进行插补。但是并不是所有审核失 效的数据都需插补。对一个记录应尽可能限制 需插补的项目。
确定哪些字段需要插补应遵循以下三条准则：
应该通过变更尽可能少的数据项（字段），以使 每条记录都满足审核规则的要求；
审核主要可分为三类：即有效性审核、一致性 审核与分布审核。有效性审核和一致性审部分问卷的数据一起进行审核。
2021/3/29
5
通常，审核规则的确定基于以下几个方面： 关于调查主题的专业知识； 问卷和问题的结构； 其它相关的调查或数据； 统计理论（如离群值的检测方法）。
第七讲 静态数据处理
2）异常数据的取舍准则
来伊达准则 莱伊达准则是以随机误差的正态分布规律为 根据的。对于某一测量列，如果各测量值仅含有随机误差， 根据随机误差的正态分布规律，其残差v落在 3 以外的概率 仅有0.27％，可以认为实际上是不可能发生的。因而，莱伊 达准则认为：凡残差超出 3 ， vi 3 即: （7-23） 视为过失误差。由于在实际中测量次数有限，因此常用 ˆ 代替 。凡误差超出 3 者，便判断为过 标准差的估计值 失误差，应予以剔除。然后重新计算ˆ 值，再次对误差进行 判断，直至剩下的测量值的残差均小与3 。 必须注意：经剔除含有过失误差的异常数据后，要重新 计算出其余数据的算术平均值和标准误差，再作判别，直至 完全剔除含有过失误差的异常数据为止。
图7-1正态分布密度曲线
1）算术平均值
设 l1 ， l n 为n次等精度测量所得的值，其算术平均 l 2 ，…， n 值 L 为： 由于被测参数的真实值无法知道，因此在直接测量中常 将测量列的算术平均值作为真值的估计值。如此测量列的残 差为：
vi l i L
v i ——表残差； 式中： l i ——第i个测量值，i=1，2，…，n
ˆ L可近似地看作标准化正态分布的随 (L X ) / 略不计，
机变量。这时，测量结果可以表达为：
ˆL X L 3
(p=0.997) (p=0.95) (p=0.68) （7-30）
ˆL X L 2
ˆL X L
4. 对测定值进行处理的步骤
1）用系统误差的判定方法判断测量列l ，， …， l ln 中 是否含有系统误差，如有，予以消除；
(L X ) / t ˆ
n (L X ) ˆ/ n
（7-27）
第七章静态动态测试数据处理
lim 1
x ( ) T T
T 0
x(t
)
x
x(t
)
x
dt
2 x
1
lim T T
T
0 x(t)dt x
1
lim T T
T
0 x(t )dt x
lim 1
x ( ) T T
T 0
x(t
) x(t
)dt
2 x
第二节 动态测试数据处理
一、动态测试数据处理概述
1.动态测试 1）动态测试与静态测试
静态测试：被测量静止不变 测量误差基本相互独立
动态测试：被测量随时间或空间而变化 测量系统处于动态情况下 测量误差具有相关性
2）动态测量误差特点 时空性；随机性；相关性；动态性
2.动态测试数据的分类 动态测试数据
2） 同频相关，不同频不相关
3）
互相关函数不是偶函数 ；
时呈最大值
0
0 : x(t)和y(t)之间的滞后时间
Rxy( ) 为非偶函数的证明：
随机过程是平稳的, 在t时刻从样本计算的互相关函数应和
t 时刻从样本采样计算的互相关函数是一致的,即:
Rxy
(
)
lim
T
1 T
第七章 静态、动态测试数据处理
本章的主要内容有静态测试数据处理方 法、回归分析、曲线拟合，动态试验数据 的时域分析和频域分析。
第一节 静态测试数据处理
一、试验数据处理方法 1.表格法——用表格来表示函数的方法。 特点：简单方便，但不能给出所有的函数关系， 不易看出函数的变化规律。 2.图示法——根据试验结果作出的尽可能反映真 实情况的曲线。 特点：直观看出函数变化规律，但图示仅有函数 变化关系而不能进行数学分析。 3.经验公式法——用回归分析的方法确定经验公 式的函数类型及其参数的方法。 特点：可对公式进行数学分析。
静态动态测试数据处理
数据同步
保持不同位置或不同系统间的数据一致性， 确保数据的准确性和可靠性。
同步策略
制定数据同步的规则和流程，包括数据版本 控制、冲突解决机制等。
06
测试数据处理安全
数据泄露防护
加密存储
01
对敏感数据进行加密存储，确保即使数据被盗也无法轻易解密。
访问控制
02
实施严格的访问控制策略，限制对数据的访问权限，防止未授
数据备份
数据备份是动态测试数据处理中必不 可少的环节，它涉及到将存储的数据 备份到其他介质上，以防止数据丢失 或损坏。
数据备份需要存储在可靠的介质上， 并定期检查备份数据的完整性和可用 性。
数据备份可以采用定时备份、差异备 份和增量备份等多种方式，根据实际 需求选择合适的备份策略。
在数据备份过程中还需要注意备份数 据的安全性和保密性，采取相应的加 密和访问控制措施，确保备份数据不 被非法获取和篡改。
数据加密技术
数据加密
通过加密算法对数据进行加密，确保数据在传输和存储过程中的安 全性。
加密算法
用于加密数据的算法，常见的有对称加密算法和公钥加密算法。
解密过程
在需要使用加密数据时，通过解密算法将加密过的数据还原为可读 状态。
数据同步技术
同步方式
包括实时同步和定时同步，根据不同需求选 择合适的同步方式。
数据安全
采取必要的安全措施，如加密、权限控制等，确保数据的安全性和保密性。
05
测试数据处理技术
数据压缩技术
数据压缩
通过算法对数据进行压缩，减少存储空间和 传输时间，提高数据处理的效率。
压缩比
衡量数据压缩效果的指标，通常以压缩前后 的数据量大小进行比较。
[课件]第四章数据处理PPT
![[课件]第四章数据处理PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/6fbd0104a5e9856a561260a0.png)
下公式计算： n UDi= USj Dj j=1 其中：UDi为目标区第i分区的值，i=1,2......m； USj为源区第j个分区的值，j=1,2,.....n； Dj 为第i个目标分区同有第j个源区的面积比。
寸、符号颜色、面域图案及颜色等设定。
[2]几何数据编辑：点、线、面、目标的编辑。 点：删除、移动、追加、拷贝等。 线：删除、移动、追加、剪断、旋转、光滑等 面：通过对组成面的弧段的编辑实现面的删除、
形状变化、插入等。
目标：删除、旋转、拷贝、移动、缩放等。 还要注意图形和属性之间的正确配合。
点插值针对连续空间，用连续的平滑的数学面
描述，分为：
整体拟合：模型由研究区域内所有采样点上的 全部特征观测值建立。如趋势面拟合技术。 局部拟合：用邻近的数据点来估计未知点的值。 在GIS中大量使用。
返回
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（1）趋势面拟合技术
假定数据点的空间坐标
(x,y)为独立变量，而表
示特征值的z坐标为因变
返回
2
第二节 空间数据的编辑
1、概述
编辑是对输入的数据进行检查、改错、更新及
加工，以得到净化的数据。并生成拓扑关系。 编辑过程是一个交互式的处理过程。 属性数据的编辑同数据库管理结合在一起，功 能包括数据的删除、插入、修改、移动、合并、
分割、复制等。
3
图形数据的编辑分两种： [1]图形参数编辑：线型、线宽、线色、符号尺
4
2、空间数据编辑的内容 （1）修改错误数据
输入不可避免错误。如图形数据
中，点、线的丢失、重复、形状
错误等；属性数据的各种错误，
相关主题
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46Βιβλιοθήκη 47学习交流PPT
Voxel-wise
48
• 数据整理
• Normalize
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
• Filter: 0.01-0.08
• Realign
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16
Why?
Realign
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17
Realign
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18
去线性漂移
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预处理
• 数据整理
• Normalize
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
• Filter: 0.01-0.08
• Realign
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29
Why?
滤波
•关心低频的活动
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Zang et al., 2004
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35
ReHo
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36
功能连接
提取协变量
• 头动参数: rp_name.txt
• 全脑信号、脑脊液、白质信号
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37
提 取 协 变 量
学习交流PPT
38
提 取 协 变 量
学习交流PPT
39
提 取 协 变 量
学习交流PPT
40
• Filter: 0.01-0.08
• Realign
学习交流PPT
10
预处理
• 数据整理
• Normalize
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
• Filter: 0.01-0.08
• Realign
学习交流PPT
学习交流PPT
25
Smooth
w*.img 平滑核
学习交流PPT
26
预处理
• 数据整理
• Normalize
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
• Filter: 0.01-0.08
• Realign
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27
11
Why?
Slice Timing
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12
Why?
Slice Timing
学习交流PPT
13
Huettel et al., 2004
Slice Timing
332 2-(323/33) 1:2:33,2:2:32
学习交流PPT
14
Slice Timing
学习交流PPT
15
预处理
Realign
检查头动?
b=load(‘rp_name.txt’); c=max(abs(b)); c(4:6)=c(4:6)*180/pi;
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19
预处理
• 数据整理
• Normalize
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
❖ BCWCov=load('ROI_FCMap_name.txt');
❖ Cov=[RPCov,BCWCov];
❖ save('Cov.txt', 'Cov', '-ASCII', '-DOUBLE','-TABS');
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功能连接
Voxel-wise
ROI-wise
r=0.36
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23
预处理
• 数据整理
• Normalize
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
• Filter: 0.01-0.08
• Realign
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24
Why?
Smooth
•减少被试间的空间结构差异； •有利统计检验的有效性;
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
• Filter: 0.01-0.08
• Realign
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3
数据整理
被试信息整理
学习交流PPT
4
数据整理
被试信息整理
学习交流PPT
5
数据整理
被试信息整理 原始数据整理
• Filter: 0.01-0.08
• Realign
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20
Why?
Normalize
Huettel et al.,
2004
学习交流PPT
21
mean_name.img r*.img EPI.nii
-90 -126 -72; 90 90 108
333
学习交流PPT
22
Normalize
• Realign
学习交流PPT
8
DICOM->NIFTI
MRIcroN’s dcm2niigui
SPM5’s DICOM Import
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9
预处理
• 数据整理
• Normalize
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
提 取 协 变 量
学习交流PPT
41
提 取 协 变 量
学习交流PPT
42
提 取 协 变 量
学习交流PPT
43
提 取 协 变 量
学习交流PPT
44
功能连接
提取协变量
• 头动参数: rp_name.txt
• 全脑信号、脑脊液、白质信号 • 协变量组合：
❖ RPCov=load('rp_name.txt');
30
滤波
学习交流PPT
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Outline
• 预处理 • ALFF, ReHo, FC 计算 • 统计 • 结果呈现 • 文献管理
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ALFF
Zang et al., 2007
学习交流PPT
33
ALFF
学习交流PPT
34
ReHo
注意：预处理时不做平滑，计算完 ReHo后再进行平滑。
静息功能数据 结构数据 DTI数据
学习交流PPT
6
数据整理
被试信息整理 原始数据整理
静息功能数据 结构数据 DTI数据
学习交流PPT
7
预处理
• 数据整理
• Normalize
• DICOM -> NIFTI • Smooth • 去前10个时间点 • 去线性漂移
• Slice Timing
• Filter: 0.01-0.08
Resting-state fMRI: Data Processing
严超赣 Ph. D. Candidate
ycg.
©2008 SKLCNL
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1
Outline
• 预处理 • ALFF, ReHo, FC 计算 • 统计 • 结果呈现 • 文献管理
学习交流PPT
2
预处理
• 数据整理
• Normalize