【理论】数据预处理流程

在这里插入图片描述

1、找数据集

已经有数据集的跳过这一步。

找到合适的数据集。如何找数据集请查看一些其他教程。

2、理解数据

这一步主要是对自己找到的数据集要有一个总体的认识,而不需要对数据做出修改。

  1. 字段类型对于每一个字段,理解它的属性和意义。每个字段的类型,例如日期,整数,小数等;对于每个字段,查找相关的资料了解它的重要性及意义。
  2. 每个字段是否有缺失值,错误值(如整数字段出现字母,重复值)等。

3、数据处理

首先处理掉字段的错误值,然后再使用一些函数对数据进行处理。下面说一下常见错误的处理方式。

a. 缺失值

缺失值是指该字段没有值 或者 出现NaN, 还有一种情况就是在不允许出现0的字段中,出现了0。缺失值可以使用 平均值,中位数, 众数 等来进行填充。

b. 重复值

重复值有两种,一种是对于行来说,例如两行数据一模一样的,则可删除掉一行。另外一种是同一列中出现重复数据的,这种情况要考虑该字段是否允许出现重复值。

c. 奇异值

奇异值是指远远超过该数据正常范围的值, 可以通过箱线图来识别,而要准确处理掉这些异常值则需要求出四分位等相关值来帮助定位这些数据。

理论部分就讲到这里,如果有什么错误的希望大家包含和指正。后面再写一篇数据预处理实战的。

### fMRI 数据预处理流程和方法 #### 1. 预处理概述 功能磁共振成像 (fMRI) 的数据预处理是为了减少噪声并增强信号质量,从而提高后续统计分析的有效性。这一过程通常涉及多个步骤,具体取决于研究目标和技术手段。 #### 2. 基于 DPABI 的 RS-fMRI 预处理流程 基于 DPABI 工具包的静息态功能性磁共振成像 (RS-fMRI) 数据预处理主要包括以下几个阶段: - **理论知识与通用步骤**: 功能磁共振图像的数据预处理一般遵循一系列标准化的操作规程,包括头动校正、切片时间校正、空间标准化以及平滑等[^1]。 - **详细操作步骤**: - 切片时间校正:由于不同脑区在同一扫描周期内的采集顺序存在差异,因此需要对各切片的时间偏移进行调整。 - 头部运动校正:通过刚体变换算法消除受试者在扫描过程中可能产生的轻微移动影响。 - 空间标准化:将个体解剖结构映射到标准模板(如 MNI 或 Talairach),以便跨被试比较。 - 平滑处理:利用高斯核函数卷积原始数据以增加信噪比,并假设局部神经元活动具有一定的空间连续性。 ```matlab % MATLAB 示例代码展示如何调用 SPM 进行基本的空间标准化和平滑操作 spm_jobman('initcfg'); job = []; job(1).mri.spatial.normalise.write.resample = 'nn'; job(1).mri.spatial.smooth.fwhm = [8, 8, 8]; spm_jobman('run', job); ``` #### 3. ADNI 数据集中的 rs-fMRI 预处理指南 针对阿尔茨海默病神经影像计划 (ADNI),其静息态功能连接 MRI 数据预处理更加注重细节控制,特别是对于老年群体常见的头部微小位移问题进行了特别优化[^2]。 - **关键技术环节** - 时间序列去趋势化:剔除低频漂移成分以及其他潜在干扰因素。 - 生理噪音抑制:采用 ICA-FIX 方法自动识别并排除由心跳呼吸引起的伪迹。 - 波段过滤:保留特定频率范围内的波动作为有效 BOLD 讯号源。 #### 4. 使用 Matlab 及其他工具箱实现自动化脚本开发 为了简化重复性的繁杂任务,研究人员常借助编程环境构建定制化的解决方案。例如,在 MatLab 中集成 SPM 和 AFNI 插件可以显著提升工作效率;同时也有专门设计用于此类工作的开源软件平台可供选择。 --- ###
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