基于腦電和肌電的混合腦機(jī)接口研究與集成實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-23 04:54
作為一種大腦與外圍設(shè)備進(jìn)行信息交互的方式,腦機(jī)接口(Brain Computer Interface,BCI)在輔助醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于單一模式腦電(Electroencephalogram,EEG)信號(hào)目前識(shí)別率較低,融合腦電信號(hào)和其他生理信號(hào)的混合腦機(jī)接口成為當(dāng)前腦機(jī)接口的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)基于腦電和肌電(Electromyogram,EMG)的混合腦機(jī)接口展開研究,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在對(duì)混合BCI國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析基礎(chǔ)上,完成了基于腦電和肌電的混合BCI人機(jī)交互系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì),通過Emotiv傳感器采集了腦電信號(hào)和肌電信號(hào),對(duì)腦電和肌電信號(hào)處理方法進(jìn)行了分析,并選定深度學(xué)習(xí)方法作為腦電信號(hào)和肌電信號(hào)的處理方法。針對(duì)腦電信號(hào)識(shí)別率不高的問題,提出了一種基于時(shí)頻域的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Networks,CNN)腦電信號(hào)識(shí)別方法。該方法對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換(Short-Time Fourier Transform,STFT)構(gòu)造了一種時(shí)頻域二維圖,獲得了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入;通過一維卷積的方法設(shè)計(jì)了一種新穎的卷積神經(jīng)...
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于腦電和肌電的混合BCI通用框架
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1 章 緒論的識(shí)別率優(yōu)于單一模式 BCI 的識(shí)別率,且每位受試者在該混合 BCI 下的識(shí)別率均高于 70%[33]。同年,J Chmura 等人基于事件相關(guān)電位和運(yùn)動(dòng)想象設(shè)計(jì)了一種混合BCI,并將該混合 BCI 與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合使用,結(jié)果表明兩者的結(jié)合使用將有助于 BCI 技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室,并在運(yùn)動(dòng)康復(fù)和假肢控制等領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用[34]。
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 基于腦電和肌電的混合 BCI 人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)第 2 章 基于腦電和肌電的混合 BCI 人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)本章將對(duì)基于腦電和肌電的混合 BCI 人機(jī)交互系統(tǒng)總體框架進(jìn)行設(shè)計(jì),并通過 Emotiv 傳感器采集受試者左右手運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)和咬牙單雙擊肌電信號(hào),再對(duì)腦電和肌電信號(hào)處理方法進(jìn)行分析與選定,為本文后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。2.1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的基于腦電和肌電的混合 BCI 人機(jī)交互系統(tǒng)主要由信號(hào)采集、信號(hào)處理、控制接口和智能輪椅四個(gè)部分組成。該系統(tǒng)的總體框架如圖 2.1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深度置信網(wǎng)絡(luò)模型及應(yīng)用研究綜述[J]. 劉方園,王水花,張煜東. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(01)
[2]自回歸模型和隱馬爾可夫模型在癲癇腦電識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 李飛,戴加飛,李錦,王俊,侯鳳貞. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2017(05)
[3]深度學(xué)習(xí)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 何曉萍,沈雅云. 現(xiàn)代情報(bào). 2017(02)
[4]腦機(jī)接口技術(shù)[J]. 顧凡及. 科學(xué). 2016(06)
[5]基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動(dòng)想象分類及其在腦控外骨骼中的應(yīng)用[J]. 唐智川,張克俊,李超,孫守遷,黃琦,張三元. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]人口老齡化、生育政策調(diào)整與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[J]. 汪偉. 經(jīng)濟(jì)學(xué)(季刊). 2017(01)
[7]基于腦肌電融合的混合腦機(jī)接口研究[J]. 謝平,陳迎亞,郝艷彪,陳曉玲,杜義浩,吳曉光. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]基于DBN的sEMG智能輪椅人機(jī)交互系統(tǒng)[J]. 蔡軍,李玉蘭. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(S1)
[9]“十三五”時(shí)期中國(guó)人口發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策[J]. 張車偉,林寶. 湖南師范大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]人口老齡化的全球發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉文. 勞動(dòng)經(jīng)濟(jì)評(píng)論. 2015(01)
博士論文
[1]刺激輔助的腦電信號(hào)特征增強(qiáng)方法與混合式腦機(jī)接口[D]. 姚林.上海交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]全面建成小康社會(huì)決勝階段面臨的挑戰(zhàn)及對(duì)策研究[D]. 耿媛.喀什大學(xué) 2017
[2]基于多模態(tài)腦電信號(hào)的腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 袁道任.鄭州大學(xué) 2013
[3]數(shù)據(jù)層和決策層的信息融合算法研究及應(yīng)用[D]. 梁彩云.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):3405077
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于腦電和肌電的混合BCI通用框架
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1 章 緒論的識(shí)別率優(yōu)于單一模式 BCI 的識(shí)別率,且每位受試者在該混合 BCI 下的識(shí)別率均高于 70%[33]。同年,J Chmura 等人基于事件相關(guān)電位和運(yùn)動(dòng)想象設(shè)計(jì)了一種混合BCI,并將該混合 BCI 與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合使用,結(jié)果表明兩者的結(jié)合使用將有助于 BCI 技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室,并在運(yùn)動(dòng)康復(fù)和假肢控制等領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用[34]。
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 基于腦電和肌電的混合 BCI 人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)第 2 章 基于腦電和肌電的混合 BCI 人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)本章將對(duì)基于腦電和肌電的混合 BCI 人機(jī)交互系統(tǒng)總體框架進(jìn)行設(shè)計(jì),并通過 Emotiv 傳感器采集受試者左右手運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)和咬牙單雙擊肌電信號(hào),再對(duì)腦電和肌電信號(hào)處理方法進(jìn)行分析與選定,為本文后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。2.1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的基于腦電和肌電的混合 BCI 人機(jī)交互系統(tǒng)主要由信號(hào)采集、信號(hào)處理、控制接口和智能輪椅四個(gè)部分組成。該系統(tǒng)的總體框架如圖 2.1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深度置信網(wǎng)絡(luò)模型及應(yīng)用研究綜述[J]. 劉方園,王水花,張煜東. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(01)
[2]自回歸模型和隱馬爾可夫模型在癲癇腦電識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 李飛,戴加飛,李錦,王俊,侯鳳貞. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2017(05)
[3]深度學(xué)習(xí)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 何曉萍,沈雅云. 現(xiàn)代情報(bào). 2017(02)
[4]腦機(jī)接口技術(shù)[J]. 顧凡及. 科學(xué). 2016(06)
[5]基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動(dòng)想象分類及其在腦控外骨骼中的應(yīng)用[J]. 唐智川,張克俊,李超,孫守遷,黃琦,張三元. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]人口老齡化、生育政策調(diào)整與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[J]. 汪偉. 經(jīng)濟(jì)學(xué)(季刊). 2017(01)
[7]基于腦肌電融合的混合腦機(jī)接口研究[J]. 謝平,陳迎亞,郝艷彪,陳曉玲,杜義浩,吳曉光. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]基于DBN的sEMG智能輪椅人機(jī)交互系統(tǒng)[J]. 蔡軍,李玉蘭. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(S1)
[9]“十三五”時(shí)期中國(guó)人口發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策[J]. 張車偉,林寶. 湖南師范大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]人口老齡化的全球發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉文. 勞動(dòng)經(jīng)濟(jì)評(píng)論. 2015(01)
博士論文
[1]刺激輔助的腦電信號(hào)特征增強(qiáng)方法與混合式腦機(jī)接口[D]. 姚林.上海交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]全面建成小康社會(huì)決勝階段面臨的挑戰(zhàn)及對(duì)策研究[D]. 耿媛.喀什大學(xué) 2017
[2]基于多模態(tài)腦電信號(hào)的腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 袁道任.鄭州大學(xué) 2013
[3]數(shù)據(jù)層和決策層的信息融合算法研究及應(yīng)用[D]. 梁彩云.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):3405077
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