基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的腦—機(jī)接口研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-07-29 19:45
腦-機(jī)接口是一種新興的人機(jī)交互方式,它的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,是一項(xiàng)極具潛力的研究科目,并具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本篇論文旨在通過對(duì)腦-機(jī)接口中刺激方式以及信號(hào)分析方法的研究,高效、快速、可靠地提取信號(hào)特征,并通過增加刺激選項(xiàng),有效地增加SSVEP在CRT顯示器上的可用性。在大量查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上,作者選定了穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位作為研究課題。原因在于它是目前腦-機(jī)接口研究領(lǐng)域中信號(hào)處理速度較快也較為可行的一種研究方法,本文的工作主要集中于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與信號(hào)處理方法兩個(gè)方面。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的具體工作如下:首先根據(jù)CRT顯示器的特有刺激屬性(刺激形式為方波而非正弦波),只選擇刺激時(shí)間間隔為CRT顯示器刺激時(shí)間間隔整數(shù)倍的少數(shù)幾個(gè)頻率選項(xiàng)作為SSVEP的刺激頻率,以避免方波刺激引起的諧波對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的干擾。并針對(duì)單一選項(xiàng)SSVEP以及多選項(xiàng)SSVEP在不同屏幕刷新率下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。而后,針對(duì)CRT顯示器刺激選項(xiàng)較少這一特點(diǎn),本文提出了混合頻率刺激的概念;旌项l率刺激的大致思想是,將兩種頻率進(jìn)行結(jié)合,同時(shí)使用兩種頻率對(duì)被試進(jìn)行刺激。在混合頻率刺激的實(shí)驗(yàn)中,作者嘗試了多種組合,最終發(fā)現(xiàn),兩種頻率的刺激逐一...
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 腦-機(jī)接口基本概念和研究意義
1.1.1 腦-機(jī)接口的基本概念
1.1.2 腦-機(jī)接口的研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與研究進(jìn)展
1.2.1 腦-機(jī)接口中腦電信號(hào)的研究方法
1.2.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3 腦-機(jī)接口研究中主要存在的問題與改進(jìn)方向
1.4 本文的主要工作
2 基于SSVEP的腦機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2.1 SSVEP的基本概念及研究意義
2.1.1 SSVEP的基本概念
2.1.2 SSVEP的主要優(yōu)點(diǎn)及研究意義
2.2 視覺刺激器與腦電采集系統(tǒng)
2.2.1 視覺刺激器
2.2.2 腦電采集系統(tǒng)與開發(fā)軟件
2.2.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
2.3 實(shí)驗(yàn)方法介紹
2.3.1 單一頻率刺激SSVEP的實(shí)驗(yàn)方法
2.3.2 四選項(xiàng)的單頻SSVEP頻率刺激
2.3.3 混合頻率刺激SSVEP的實(shí)驗(yàn)方法
2.4 實(shí)驗(yàn)步驟
3 單頻刺激的SSVEP信號(hào)分析結(jié)果
3.1 基于滑動(dòng)平均與軟域值提取的單頻SSVEP信號(hào)檢測(cè)
3.1.1 滑動(dòng)平均分析方法介紹
3.1.2 閾值判斷方法介紹
3.2 基于小波分析與AR模型的單頻SSVEP信號(hào)檢測(cè)
3.2.1 小波分析方法介紹
3.2.2 多分辨率Mallat算法(MltiResolution Mallat Analysis)
3.2.3 AR參數(shù)模型介紹
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 滑動(dòng)平均與軟域值選取處理方法檢測(cè)結(jié)果
3.3.2 小波分析與AR模型分析處理方法檢測(cè)結(jié)果
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4 多選項(xiàng)刺激與混合頻率刺激的SSVEP信號(hào)分析結(jié)果
4.1 多選項(xiàng)SSVEP刺激實(shí)驗(yàn)與分析結(jié)果
4.1.1 多選項(xiàng)SSVEP刺激實(shí)驗(yàn)方案
4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.2 混合頻率刺激的SSVEP實(shí)驗(yàn)與信號(hào)分析結(jié)果
4.2.1 混合頻率刺激SSVEP刺激實(shí)驗(yàn)方案
4.2.2 混合頻率刺激SSVEP實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3 基于混合頻率刺激的視覺撥號(hào)系統(tǒng)
4.3.1 撥號(hào)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
4.3.2 撥號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程
4.3.3 撥號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5 總結(jié)與展望
5.1 研究總結(jié)
5.2 對(duì)本文研究工作的思考
5.3 對(duì)于SSVEP以及腦-機(jī)接口系統(tǒng)的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于小波變換和AR參數(shù)模型的腦電信號(hào)識(shí)別方法[J]. 徐寶國(guó),宋愛國(guó). 數(shù)據(jù)采集與處理. 2008(05)
[2]腦-機(jī)接口的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]. 張莉,何傳紅,何為. 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2007(02)
[3]基于多分辨分析的時(shí)頻分析[J]. 紀(jì)躍波,秦樹人,湯寶平. 振動(dòng)與沖擊. 2002(01)
[4]基于自適應(yīng)移動(dòng)平均的腦事件關(guān)聯(lián)電位單次提取[J]. 齊春,梁德群,江學(xué)鋒. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2001(01)
[5]基于腦電信號(hào)的腦—計(jì)算機(jī)接口[J]. 程明,高上凱,張琳. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2000(02)
[6]Mallat 塔式算法在一維信號(hào)處理中的應(yīng)用研究[J]. 陳東義,曹長(zhǎng)修,朱冰蓮. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(04)
博士論文
[1]基于腦電信號(hào)的腦—計(jì)算機(jī)接口的研究[D]. 程明.清華大學(xué) 2004
碩士論文
[1]腦機(jī)接口視覺刺激器的設(shè)計(jì)[D]. 肖小軍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2009
[2]基于AR模型的腦電信號(hào)特征提取與識(shí)別[D]. 鄒清.中南大學(xué) 2008
[3]基于EEG的BCI的研究與設(shè)計(jì)[D]. 魏文慶.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3667071
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 腦-機(jī)接口基本概念和研究意義
1.1.1 腦-機(jī)接口的基本概念
1.1.2 腦-機(jī)接口的研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與研究進(jìn)展
1.2.1 腦-機(jī)接口中腦電信號(hào)的研究方法
1.2.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3 腦-機(jī)接口研究中主要存在的問題與改進(jìn)方向
1.4 本文的主要工作
2 基于SSVEP的腦機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2.1 SSVEP的基本概念及研究意義
2.1.1 SSVEP的基本概念
2.1.2 SSVEP的主要優(yōu)點(diǎn)及研究意義
2.2 視覺刺激器與腦電采集系統(tǒng)
2.2.1 視覺刺激器
2.2.2 腦電采集系統(tǒng)與開發(fā)軟件
2.2.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
2.3 實(shí)驗(yàn)方法介紹
2.3.1 單一頻率刺激SSVEP的實(shí)驗(yàn)方法
2.3.2 四選項(xiàng)的單頻SSVEP頻率刺激
2.3.3 混合頻率刺激SSVEP的實(shí)驗(yàn)方法
2.4 實(shí)驗(yàn)步驟
3 單頻刺激的SSVEP信號(hào)分析結(jié)果
3.1 基于滑動(dòng)平均與軟域值提取的單頻SSVEP信號(hào)檢測(cè)
3.1.1 滑動(dòng)平均分析方法介紹
3.1.2 閾值判斷方法介紹
3.2 基于小波分析與AR模型的單頻SSVEP信號(hào)檢測(cè)
3.2.1 小波分析方法介紹
3.2.2 多分辨率Mallat算法(MltiResolution Mallat Analysis)
3.2.3 AR參數(shù)模型介紹
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 滑動(dòng)平均與軟域值選取處理方法檢測(cè)結(jié)果
3.3.2 小波分析與AR模型分析處理方法檢測(cè)結(jié)果
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4 多選項(xiàng)刺激與混合頻率刺激的SSVEP信號(hào)分析結(jié)果
4.1 多選項(xiàng)SSVEP刺激實(shí)驗(yàn)與分析結(jié)果
4.1.1 多選項(xiàng)SSVEP刺激實(shí)驗(yàn)方案
4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.2 混合頻率刺激的SSVEP實(shí)驗(yàn)與信號(hào)分析結(jié)果
4.2.1 混合頻率刺激SSVEP刺激實(shí)驗(yàn)方案
4.2.2 混合頻率刺激SSVEP實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3 基于混合頻率刺激的視覺撥號(hào)系統(tǒng)
4.3.1 撥號(hào)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
4.3.2 撥號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程
4.3.3 撥號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5 總結(jié)與展望
5.1 研究總結(jié)
5.2 對(duì)本文研究工作的思考
5.3 對(duì)于SSVEP以及腦-機(jī)接口系統(tǒng)的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于小波變換和AR參數(shù)模型的腦電信號(hào)識(shí)別方法[J]. 徐寶國(guó),宋愛國(guó). 數(shù)據(jù)采集與處理. 2008(05)
[2]腦-機(jī)接口的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]. 張莉,何傳紅,何為. 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2007(02)
[3]基于多分辨分析的時(shí)頻分析[J]. 紀(jì)躍波,秦樹人,湯寶平. 振動(dòng)與沖擊. 2002(01)
[4]基于自適應(yīng)移動(dòng)平均的腦事件關(guān)聯(lián)電位單次提取[J]. 齊春,梁德群,江學(xué)鋒. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2001(01)
[5]基于腦電信號(hào)的腦—計(jì)算機(jī)接口[J]. 程明,高上凱,張琳. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2000(02)
[6]Mallat 塔式算法在一維信號(hào)處理中的應(yīng)用研究[J]. 陳東義,曹長(zhǎng)修,朱冰蓮. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(04)
博士論文
[1]基于腦電信號(hào)的腦—計(jì)算機(jī)接口的研究[D]. 程明.清華大學(xué) 2004
碩士論文
[1]腦機(jī)接口視覺刺激器的設(shè)計(jì)[D]. 肖小軍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2009
[2]基于AR模型的腦電信號(hào)特征提取與識(shí)別[D]. 鄒清.中南大學(xué) 2008
[3]基于EEG的BCI的研究與設(shè)計(jì)[D]. 魏文慶.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3667071
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