本文關鍵詞：基于腦—機接口的駕駛員疲勞度檢測預警系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著社會的發(fā)展和時代的進步，智能控制越來越受到研究學者的關注，其中對腦-機接口系統(tǒng)（BCI）設計領域的研究勢如破竹，大量的人才和資金開始向這個領域集中，這說明BCI系統(tǒng)的研究將在本世紀獲得突飛猛進發(fā)展并且顯現(xiàn)出其巨大的社會與商業(yè)價值。通過現(xiàn)有的研究和理論，我們知道BCI系統(tǒng)是人的大腦與外界設備控制交流的通道，它的成功開發(fā)不僅可以幫助那些行動不便的人達到對外控制的目的，而且也可以幫助正常人提高生活工作效率，享受科技給我們帶來的便利與樂趣。 本文我們要研究設計可以應用于日常生活中的BCI系統(tǒng)，主要內容分為以下幾個部分： （1）闡述了BCI系統(tǒng)的概念，詳細介紹了BCI系統(tǒng)的工作原理、社會價值和BCI系統(tǒng)主要的研究方向、國內外研究進展等。 （2）詳細研究了大腦的工作原理和腦電信號的產生與傳遞過程。介紹了我們實驗所應用的腦電信號采集系統(tǒng)—ThinkGear腦電儀，，它的優(yōu)勢是抗干擾能力強、攜帶簡單、可以輸出α波、β波、δ波、θ波、γ波、注意力集中度和冥想程度等腦電信號特征值，這為我們的后續(xù)研究帶來了極大的方便。 （3）研究了TGMA腦電芯片的數(shù)據(jù)流格式和解析腦電數(shù)據(jù)的流程，為后續(xù)的實驗和軟件開發(fā)打下了良好的理論基礎。 （4）設計了一套駕駛員疲勞度檢測預警系統(tǒng)，它可以實時檢測受試者腦電信號進而判斷其所處狀態(tài)，當測得受試者處于疲勞狀態(tài)時，立即驅動報警設備工作。這套系統(tǒng)的開發(fā)對減少高速公路重大交通事故的發(fā)生有重要的現(xiàn)實意義。 （5）設計了一套BCI對外控制系統(tǒng)，受試者可以通過軟件系統(tǒng)改變自己的狀態(tài)，來控制外部設備的四種狀態(tài)，為今后BCI系統(tǒng)對外控制打下了前期的研究基礎。
【關鍵詞】：腦電信號 BCI系統(tǒng) 注意力集中度 β波
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U463.6;TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 腦-機接口系統(tǒng)的定義及其研究意義10-12
• 1.1.1 腦-機接口系統(tǒng)的定義10-11
• 1.1.2 腦-機接口系統(tǒng)的研究意義11-12
• 1.2 腦-機接口系統(tǒng)國內外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀14
• 1.3 本論文的主要研究內容及結構安排14-17
• 1.3.1 主要研究內容14-15
• 1.3.2 結構安排15-17
• 第二章 BCI 系統(tǒng)設計理論基礎17-25
• 2.1 腦電信號的生理學基礎17-19
• 2.1.1 大腦的結構17-18
• 2.1.2 大腦的功能區(qū)域18-19
• 2.2 腦電信號的產生及特點19-21
• 2.2.1 腦電信號的產生原理19-20
• 2.2.2 腦電信號的特點20-21
• 2.3 TGAM 腦電模塊和 THINKGEAR 腦電信號采集儀21-22
• 2.3.1 TGAM 腦電模塊和 ThinkGear 腦電儀簡介21
• 2.3.2 TGAM 模塊的特點及優(yōu)勢21-22
• 2.3.3 TGMA 模塊輸出的腦電數(shù)據(jù)22
• 2.4 腦電信號的分類22-24
• 2.5 本章小結24-25
• 第三章 腦電信號的采集與數(shù)據(jù)包解析25-34
• 3.1 腦電信號的采集25-27
• 3.1.1 腦電信號采集系統(tǒng)25-26
• 3.1.2 腦電信號的數(shù)據(jù)顯示26-27
• 3.2 腦電信號數(shù)據(jù)流解析27-33
• 3.2.1 ThinkGear 數(shù)據(jù)包27-28
• 3.2.2 數(shù)據(jù)包結構28
• 3.2.3 數(shù)據(jù)包頭文件28-29
• 3.2.4 數(shù)據(jù)負載29
• 3.2.5 數(shù)據(jù)負載結構29-31
• 3.2.6 數(shù)據(jù)包解析步驟31-33
• 3.3 本章小結33-34
• 第四章 駕駛員疲勞度檢測預警系統(tǒng)的設計34-58
• 4.1 BCI 系統(tǒng)控制設計34-38
• 4.1.1 BCI 系統(tǒng)控制的現(xiàn)實意義34
• 4.1.2 BCI 系統(tǒng)控制思路34-35
• 4.1.3 軟件設計思路35
• 4.1.4 硬件設計思路35-36
• 4.1.5 軟件設計36-38
• 4.2 駕駛員疲勞度檢測預警系統(tǒng)的現(xiàn)實意義38-39
• 4.3 駕駛員疲勞度檢測預警系統(tǒng)設計總思路39-41
• 4.3.1 系統(tǒng)總設計思路39-40
• 4.3.2 軟件設計思路40-41
• 4.3.3 硬件設計思路41
• 4.4 駕駛員疲勞度檢測預警系統(tǒng)的軟件設計41-45
• 4.5 駕駛員疲勞度檢測預警系統(tǒng)的硬件設計45-52
• 4.5.1 STC89C52 單片機綜述45-47
• 4.5.2 藍牙模塊概述47-49
• 4.5.3 蜂鳴器報警設計49-51
• 4.5.4 點亮燈泡報警設計51-52
• 4.6 系統(tǒng)測試與分析52-56
• 4.7 本章小結56-58
• 第五章 總結與展望58-60
• 5.1 全文總結58
• 5.2 工作展望58-60
• 參考文獻60-64
• 作者簡介64-66
• 致謝66

【參考文獻】

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本文編號：742804