目前動(dòng)物機(jī)器人的研究主要集中在刺激動(dòng)物特定腦區(qū)進(jìn)而控制動(dòng)物行為。視覺系統(tǒng)作為動(dòng)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(dá)的視覺系統(tǒng),利用腦機(jī)接口技術(shù)獲取視覺系統(tǒng)神經(jīng)元信號(hào)并重建外部視覺輸入,對(duì)動(dòng)物機(jī)器人利用視覺系統(tǒng)進(jìn)行救援偵察任務(wù)有著重要意義。本文以鴿子為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于鴿子視頂蓋(The Optic Tectum,OT)神經(jīng)元響應(yīng)信號(hào)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(yīng)信號(hào)并分離出局部場(chǎng)電位(Local Filed Potential,LFP)信號(hào),提取LFP信號(hào)頻域內(nèi)的幅值相位特征,構(gòu)建圖像與LFP信號(hào)之間的重建模型,最終實(shí)現(xiàn)圖像重建。本文主要完成的工作以及相應(yīng)的研究結(jié)果如下:(1)設(shè)計(jì)了圖像重建軟件系統(tǒng)分析了鴿視覺系統(tǒng)的特點(diǎn),歸納了重建系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理,結(jié)合OT區(qū)神經(jīng)元信號(hào)的獲取要求以及后續(xù)信號(hào)處理過(guò)程總結(jié)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)需求,提出了圖像重建軟件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案,方案將重建系統(tǒng)分為神經(jīng)元信號(hào)采集分析和圖像重建模型構(gòu)建。神經(jīng)元信號(hào)采集分析主要包含神經(jīng)元信號(hào)采集、...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(hào)解碼為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)圖像重建軟件系覺刺激之間的重建模型，對(duì)外界視覺刺激的動(dòng)物機(jī)器人做重要準(zhǔn)備。現(xiàn)狀研究中，視覺系統(tǒng)一直是神經(jīng)科學(xué)研究方更多是針對(duì)鳥類視覺神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或者編后神經(jīng)元響應(yīng)信號(hào)中重建外部視覺刺激也碼的逆過(guò)程，通過(guò)神經(jīng)元信號(hào)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(hào)采集、信號(hào)分析和圖像重建模型構(gòu)建。神經(jīng)元信號(hào)采集可以分為兩個(gè)部分：電極植入、信號(hào)采集；信號(hào)特性分析也分為兩個(gè)部分：神經(jīng)元特性分析、響應(yīng)信號(hào)分析；圖像重建模型構(gòu)建分為三個(gè)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(gè)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(gòu)建區(qū)以及結(jié)果展示區(qū)。按鈕功能區(qū)主要包含神經(jīng)元信號(hào)采集分析部分中的感受野特性分析、方向響應(yīng)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(gòu)....

圖3.1鴿子OT區(qū)位置圖

特性進(jìn)行分析，為后續(xù)的視覺刺激模集取是通過(guò)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(yàn)?zāi)Ｊ降牟煌譃閮煞N，急性方案和急性手術(shù)方案為輔的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ�。慢性選健康鴿子稱重并進(jìn)行麻醉，麻醉的比妥鈉麻醉劑對(duì)鴿子進(jìn)行皮下或腹腔倒后，按照鴿腦功能結(jié)構(gòu)圖譜[56]確定具體如圖3.....

本文編號(hào)：4030783