發(fā)布時間：2018-01-15 06:32

  本文關(guān)鍵詞：基于相關(guān)指數(shù)分析增強(qiáng)的功能近紅外光譜腦機(jī)接口　出處：《科技導(dǎo)報》2017年02期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：由于對運(yùn)動偽跡不敏感、適合特殊人群和可穿戴式檢測等優(yōu)勢,功能近紅外光譜技術(shù)(fNIRS)在腦機(jī)接口(BCI)、心理認(rèn)知等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。肢體運(yùn)動想象是BCI在殘疾人康復(fù)訓(xùn)練等領(lǐng)域應(yīng)用的重要范式,伴隨穿戴式fNIRS的發(fā)展,有望幫助殘疾人在家庭或社區(qū)開展長期腦康復(fù)訓(xùn)練。本文針對目前基于fNIRS的運(yùn)動想象任務(wù)分類準(zhǔn)確率普遍不高這一現(xiàn)狀,應(yīng)用基于Pearson積差相關(guān)系數(shù)的相關(guān)指數(shù)R~2,對被試進(jìn)行個性化參數(shù)優(yōu)化,期望改善運(yùn)動想象的分類結(jié)果。實驗采集了17名被試的左、右手運(yùn)動想象任務(wù)期間大腦皮層主運(yùn)動區(qū)的血紅蛋白濃度變化數(shù)據(jù),并采用支持向量機(jī)(SVM)分類。結(jié)果表明,經(jīng)過R~2參數(shù)優(yōu)化之后,分類準(zhǔn)確率相對無優(yōu)化情況顯著提升,分類準(zhǔn)確率在60%以上的被試比例由原本的58.8%提高到了94%,分類準(zhǔn)確率在65%以上的被試比例由原本的41.2%提升到了64.7%。
[Abstract]:Because it is insensitive to motion artifacts and suitable for special population and wearable detection, FNIRS (functional near Infrared Spectroscopy) is used in BCI (Brain-Computer Interface). Mental cognition and other fields play an increasingly important role. Limb movement imagination is an important paradigm used in rehabilitation training of disabled people, along with the development of wearable fNIRS. It is expected to help the disabled to carry out long-term brain rehabilitation training in their families or communities. This paper aims at the current situation that the classification accuracy of motion imagination tasks based on fNIRS is generally not high. The correlation index based on the correlation coefficient of Pearson product difference was used to optimize the personalized parameters of the subjects in order to improve the classification results of motion imagination. The left of 17 subjects were collected in the experiment. The changes of hemoglobin concentration in the main motor area of cerebral cortex during the right hand motion imagination task were classified by support vector machine (SVM). The results showed that the R2 parameters were optimized. The accuracy of classification was not improved significantly, and the proportion of subjects whose classification accuracy was more than 60% was increased from 58.8% to 94%. The percentage of subjects whose classification accuracy was above 65% was raised from 41.2% to 64.7.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院;虛擬現(xiàn)實技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實驗室(北京航空航天大學(xué));
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(61101008,61108084,61675013)
【分類號】：TN21;TN911.7;R318
【正文快照】： 功能近紅外光譜技術(shù)(functional near-infrared spectroscopy,f NIRS)是新一代的腦功能成像技術(shù)。該方法基于神經(jīng)血管耦合機(jī)制(即神經(jīng)元的代謝活性和血管中氧合血紅蛋白含量的關(guān)系),得益于生物組織對近紅外波段光較低的吸收率,利用血紅蛋白組分對近紅外光的吸收差異,可以有效

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本文編號：1427220