【摘要】： 腦機接口(Brain-computer interface,BCI)是人腦和計算機或其他電子設(shè)備之間建立的一種直接的信息交流和控制的通道,是一種不依賴常規(guī)大腦輸出通道(外周神經(jīng)和肌肉組織)的全新的信息交流系統(tǒng),它是電子技術(shù),計算機技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。BCI作為一種全新的信息交換和控制技術(shù),正受到越來越多的重視,它不僅能為癱瘓病人提供一種與外界進行信息交流和控制的新途徑,而且能應(yīng)用于航天、特殊環(huán)境作業(yè)等其它領(lǐng)域。 大量神經(jīng)科學(xué)研究表明,受試者在受到事件相關(guān)刺激時大腦皮層會出現(xiàn)特定的電活動。根據(jù)這些電活動,就能識別出受試者不同的意圖。最后根據(jù)不同的意圖輸出不同的操作命令,便可實現(xiàn)對計算機等外部設(shè)備的直接控制。實現(xiàn)此類腦機接口系統(tǒng)的關(guān)鍵在于如何快速準確地把記錄到的腦電信號(如P300)識別出來并其轉(zhuǎn)換成計算機所能接受的命令。 基于P300的腦機接口,重要的問題就是將與視覺刺激反應(yīng)相關(guān)聯(lián)的腦電信號進行提取和分類。主要針對在腦機接口實驗中單個受試者的字符矩陣視覺刺激響應(yīng)問題,在深入研究現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上,分別從特征提取環(huán)節(jié)、字符識別環(huán)節(jié)進行了研究和改進。特征提取環(huán)節(jié)針對P300時域波形特征參數(shù),采用基于PCA的特征提取算法定位P300樣本信號中的P300分量、并能夠?qū)⑻卣鬟M行融合。特征分類環(huán)節(jié)中提出了一種用集成分類方法處理腦機接口信號的方法。每個分類器由一個基于一小部分數(shù)據(jù)訓(xùn)練的線性支持向量機組成,每一部分數(shù)據(jù)都是由通道選擇程序產(chǎn)生,進一步提高了P300腦機接口信號分類的正確率。本文的算法在應(yīng)用于dataset II of the BCI Competition III標準數(shù)據(jù)時取得了最好的效果,而且通過在實驗室用Nueroscan系統(tǒng)自行采集、處理的ERP腦電數(shù)據(jù)進一步得到了驗證。
【圖文】：

事件相關(guān)電位的基本概念相關(guān)電位(ERP)是一種特殊的腦誘發(fā)電位，通過有意地賦殊的心理意義，利用多個或多樣的刺激所引起的腦的電過程中大腦的神經(jīng)電生理的變化，也被稱為認知電位 2-1 所示)主要成分包括 P1、N1、P2、N2、P3。這幾種：首先不僅僅是大腦單純生理活動的體現(xiàn)，而且反映了面；其次，，它們的引出必須要有特殊的刺激安排，而且或者是刺激的變化。其中 P3 是 ERP 中最受關(guān)注和研究。因此，在某種程度上，P3 就成了 ERP 的代名詞。

序列做出反應(yīng)，這種刺激叫做靶刺激，另一種不需要受試者做出反應(yīng)的刺激被稱為非靶刺激。圖2-2 中央?yún)^(qū)Cz的P300腦電信號Fig.2-2 P300 signal of Cz
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TP334.3

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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2 張莉;何傳紅;何為;;腦-機接口的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2007年02期

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本文編號：2690390