目前動物機器人的研究主要集中在刺激動物特定腦區(qū)進而控制動物行為。視覺系統(tǒng)作為動物感知外界環(huán)境信息的主要感官系統(tǒng),視覺感知信息占感知信息的80%以上。鳥類具有發(fā)達的視覺系統(tǒng),利用腦機接口技術獲取視覺系統(tǒng)神經(jīng)元信號并重建外部視覺輸入,對動物機器人利用視覺系統(tǒng)進行救援偵察任務有著重要意義。本文以鴿子為研究對象,設計并實現(xiàn)了基于鴿子視頂蓋(The Optic Tectum,OT)神經(jīng)元響應信號的圖像重建軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)以圖像作為視覺輸入,利用多通道微電極陣列采集視頂蓋神經(jīng)元響應信號并分離出局部場電位(Local Filed Potential,LFP)信號,提取LFP信號頻域內的幅值相位特征,構建圖像與LFP信號之間的重建模型,最終實現(xiàn)圖像重建。本文主要完成的工作以及相應的研究結果如下:(1)設計了圖像重建軟件系統(tǒng)分析了鴿視覺系統(tǒng)的特點,歸納了重建系統(tǒng)的設計原理,結合OT區(qū)神經(jīng)元信號的獲取要求以及后續(xù)信號處理過程總結了系統(tǒng)的設計需求。根據(jù)系統(tǒng)設計原理與設計需求,提出了圖像重建軟件系統(tǒng)的整體設計方案,方案將重建系統(tǒng)分為神經(jīng)元信號采集分析和圖像重建模型構建。神經(jīng)元信號采集分析主要包含神經(jīng)元信號采集、...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鴿子離頂蓋通路

圖1.1鴿子離頂蓋通路信號解碼為出發(fā)點，設計圖像重建軟件系覺刺激之間的重建模型，對外界視覺刺激的動物機器人做重要準備。現(xiàn)狀研究中，視覺系統(tǒng)一直是神經(jīng)科學研究方更多是針對鳥類視覺神經(jīng)系統(tǒng)結構或者編后神經(jīng)元響應信號中重建外部視覺刺激也碼的逆過程，通過神經(jīng)元信號提取可以表征與視覺刺....

圖2.1圖像重建系統(tǒng)流程圖

圖2.1圖像重建系統(tǒng)流程圖根據(jù)圖2.1可以看出圖像重建系統(tǒng)主要包含神經(jīng)元信號采集、信號分析和圖像重建模型構建。神經(jīng)元信號采集可以分為兩個部分：電極植入、信號采集；信號特性分析也分為兩個部分：神經(jīng)元特性分析、響應信號分析；圖像重建模型構建分為三個部分：圖像視覺刺激生成、局部....

圖2.2圖像重建軟件界面

圖2.2圖像重建軟件界面從圖可以看出，軟件界面主要分為五個功能區(qū)，分別為按鈕功能區(qū)、圖像視覺刺激生成區(qū)、特征提取區(qū)、重建模型構建區(qū)以及結果展示區(qū)。按鈕功能區(qū)主要包含神經(jīng)元信號采集分析部分中的感受野特性分析、方向響應特性分析和圖像重建部分的圖像視覺刺激生成、特征提取、重建模型構....

圖3.1鴿子OT區(qū)位置圖

特性進行分析，為后續(xù)的視覺刺激模集取是通過多通道微電極陣列完成的，區(qū)植入多通道微電極陣列，有效神經(jīng)元驗模式的不同分為兩種，急性方案和急性手術方案為輔的實驗模式。慢性選健康鴿子稱重并進行麻醉，麻醉的比妥鈉麻醉劑對鴿子進行皮下或腹腔倒后，按照鴿腦功能結構圖譜[56]確定具體如圖3.....

本文編號：4030783