腦機(jī)接口能夠在大腦和外部環(huán)境間建立新的通路,并開(kāi)始被用來(lái)作為一種新型的交互方式。通過(guò)運(yùn)用腦機(jī)接口系統(tǒng),患肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥等神經(jīng)萎縮性疾病造成的重度癱瘓患者能夠與外界進(jìn)行交流甚至自主完成一些簡(jiǎn)單的工作。 我們利用頭皮腦電中的P300事件相關(guān)電位成分構(gòu)建腦機(jī)接口系統(tǒng)。P300電位屬于由小概率事件誘發(fā)產(chǎn)生的事件相關(guān)電位,因?qū)?yīng)于事件發(fā)生后約300毫秒處腦電信號(hào)中的一個(gè)正電位波形而得名。通過(guò)對(duì)P300電位的檢測(cè)和分析后,我們得到被試關(guān)于事件任務(wù)的特定腦電模式,并以此作為交互手段,達(dá)到被試對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制甚至于與外部環(huán)境進(jìn)行交互的目的。 類(lèi)似于傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式(比如鼠標(biāo),鍵盤(pán)),腦機(jī)接口技術(shù)同樣也可以被當(dāng)成一種人機(jī)交互的方式。目前,我們已經(jīng)成功構(gòu)建了一套在線的腦機(jī)接口系統(tǒng),通過(guò)該系統(tǒng)可以進(jìn)行各式各樣的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)過(guò)程。目前該平臺(tái)所支持的應(yīng)用包括中文打字系統(tǒng),P300即時(shí)通訊工具,意念作畫(huà)系統(tǒng),虛擬控制訓(xùn)練,外部機(jī)械設(shè)備控制等等。 系統(tǒng)包括3個(gè)主要模塊:用戶界面,數(shù)據(jù)處理模塊,實(shí)驗(yàn)監(jiān)控模塊。用戶界面負(fù)責(zé)顯示誘發(fā)模式,同時(shí)從數(shù)據(jù)處理模塊獲得分類(lèi)結(jié)果后將它以一定的方式顯示出來(lái);數(shù)據(jù)處理模塊得到被試的腦電信號(hào)和來(lái)自用戶界面的誘發(fā)標(biāo)記,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和模式分類(lèi),最后將結(jié)果反饋到用戶界面;實(shí)驗(yàn)監(jiān)控模塊可以使實(shí)驗(yàn)操作人員更好的控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程同時(shí)可以獲得更多的在線數(shù)據(jù)分析內(nèi)容。系統(tǒng)各模塊相對(duì)獨(dú)立,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)套接字互相連接,可以實(shí)現(xiàn)分布式的實(shí)驗(yàn)控制。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類(lèi)】：TP334.7
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 腦機(jī)接口簡(jiǎn)介
        1.1.1 腦機(jī)接口的定義
        1.1.2 腦機(jī)接口的分類(lèi)
        1.1.3 腦機(jī)接口的研究意義和前景
        1.1.4 腦機(jī)接口系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.2 本章小結(jié)
第2章 腦電圖與P300事件相關(guān)電位
    2.1 腦電圖
        2.1.1 腦電圖的概念
        2.1.2 腦電圖技術(shù)分類(lèi)
    2.2 P300事件相關(guān)電位
        2.2.1 P300的概念
        2.2.2 P300的特征
        2.2.3 對(duì)P300的影響因素
        2.2.4 基于P300的腦機(jī)接口系統(tǒng)的新特點(diǎn)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 P300實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    3.1 概述
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)面對(duì)的問(wèn)題
        3.1.2 系統(tǒng)目標(biāo)
    3.2 平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)
        3.2.1 架構(gòu)和模塊
        3.2.2 數(shù)據(jù)流
        3.2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 誘發(fā)方案設(shè)計(jì)模塊
    4.1 概述
        4.1.1 早期的方法
        4.1.2 系統(tǒng)的改進(jìn)
    4.2 系統(tǒng)架構(gòu)和功能
        4.2.1 用戶界面簡(jiǎn)述
        4.2.2 系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)
    4.3 配置過(guò)程模塊
        4.3.1 界面布局模塊
        4.3.2 參數(shù)配置模塊
        4.3.3 方案維護(hù)模塊
    4.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程模塊
        4.4.1 閃爍誘發(fā)模塊
        4.4.2 信號(hào)反饋模塊
    4.5 可擴(kuò)展性支持
    4.6 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)監(jiān)控和管理模塊
    5.1 概述
        5.1.1 早期的方法
        5.1.2 系統(tǒng)的改進(jìn)
    5.2 系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)
        5.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)
        5.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)建模
    5.3 監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)監(jiān)控過(guò)程
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)過(guò)程
    5.4 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)管理模塊
        5.4.1 數(shù)據(jù)錄入
        5.4.2 數(shù)據(jù)管理
        5.4.3 統(tǒng)計(jì)制表
    5.5 可擴(kuò)展工具組
    5.6 本章小結(jié)
第6章 信號(hào)處理模塊
    6.1 概述
        6.1.1 早期的方法
        6.1.2 系統(tǒng)的改進(jìn)
    6.2 模塊架構(gòu)與關(guān)聯(lián)
    6.3 數(shù)據(jù)處理過(guò)程
        6.3.1 特征提取方法
        6.3.2 分類(lèi)算法
    6.4 擴(kuò)展和接口
    6.5 本章小結(jié)
第7章 基于平臺(tái)的應(yīng)用
    7.1 概述
    7.2 P300 Messenger系統(tǒng)
    7.3 意念作畫(huà)系統(tǒng)
    7.4 虛擬手控制系統(tǒng)
    7.5 機(jī)械假肢控制系統(tǒng)
    7.6 本章小結(jié)
第8章 結(jié)果和討論
    8.1 概述
    8.2 刺激時(shí)間
    8.3 實(shí)驗(yàn)疊加次數(shù)
    8.4 顏色和大小
    8.5 電極排布選擇
    8.6 本章小結(jié)
第9章 總結(jié)和展望
    9.1 總結(jié)
    9.2 展望
    9.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
致謝

【同被引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2847768