發(fā)布時間：2025-05-11 01:12

　　腦機接口(Brain-computer interface,BCI)是繞過外周神經(jīng)和肌肉,直接對大腦和外部環(huán)境建立連接的技術(shù)�；谝曈X誘發(fā)的腦機接口,是腦機接口領(lǐng)域重要的分支之一。這種腦機接口更依賴于人的感知認知能力。本文探索了腦機接口中人對位置感知、動態(tài)環(huán)境與目標的感知與跟蹤能力,多種特征認知與判斷能力等帶來的影響,提出了一些視覺誘發(fā)刺激設(shè)計上的建議。本文主要研究工作如下:嚴格視線限定條件下的SSVEP響應(yīng)探索。本文建立了相對理想的實驗條件以探索刺激目標位置對人眼感知與腦機接口系統(tǒng)的影響程度及SSVEP信號特性。首先設(shè)計了一個腦電信息與眼動追蹤同步采集的實驗范式,在采集腦電信號的同時提供視線信息構(gòu)成實時在線生物反饋從而嚴格限定視線范圍。范式使用覆蓋視野范圍11.5?的46個隨機序列定頻閃爍來誘發(fā)SSVEP信號,并在全腦范圍內(nèi)采集。八名被試參與了實驗。實驗結(jié)果表明,對提升視覺刺激性能的建議包括:兩圓形刺激間距離應(yīng)相隔4–6?,注視點下方應(yīng)適當增加面積等等。這些發(fā)現(xiàn)為神經(jīng)工程研究如基于SSVEP的腦機接口設(shè)計等提供了刺激參數(shù)設(shè)計依據(jù),并有望為未來的SSVEP相關(guān)研究提供一精準的框架構(gòu)造。目...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號使用說明
第一章 緒論
    1.1 腦機接口概述
        1.1.1 常用的腦信號類型
        1.1.2 已見報道的“機”器設(shè)備
        1.1.3 接口
    1.2 腦機接口技術(shù)發(fā)展需求分析
    1.3 誘發(fā)式腦機接口中的視覺任務(wù)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 嚴格視線限定條件下的SSVEP響應(yīng)探索
    2.1 引言
    2.2 方法與實現(xiàn)
        2.2.1 范式設(shè)計
        2.2.2 實驗流程
    2.3 數(shù)據(jù)分析
        2.3.1 典型相關(guān)性分析
        2.3.2 基于典型相關(guān)性分析的單通道貢獻估計
        2.3.3 對側(cè)效應(yīng)估計
    2.4 實驗結(jié)果
        2.4.1 基于SSVEP響應(yīng)的視場構(gòu)建
        2.4.2 刺激位置影響
    2.5 結(jié)果分析與討論
        2.5.1 刺激形狀
        2.5.2 刺激間距
        2.5.3 指示位置
        2.5.4 定制設(shè)計
        2.5.5 不足之處
        2.5.6 未來工作
    2.6 本章小結(jié)
第三章 目標運動狀態(tài)下BCI系統(tǒng)的性能分析
    3.1 引言
    3.2 虛擬環(huán)境目標運動實驗設(shè)計
        3.2.1 實驗范式與流程
        3.2.2 被試信息
        3.2.3 數(shù)據(jù)采集
        3.2.4 數(shù)據(jù)處理
        3.2.5 任務(wù)負荷與主觀反饋
    3.3 虛擬環(huán)境目標運動實驗結(jié)果
        3.3.1 分類正確率
        3.3.2 擾動刺激等的影響
        3.3.3 不同速率態(tài)下的SSVEP表現(xiàn)分析
        3.3.4 不同速率態(tài)下的ERP表現(xiàn)分析
        3.3.5 工作負荷對比及主觀反饋
    3.4 虛擬環(huán)境目標運動實驗結(jié)果分析與討論
        3.4.1 效能變化探索
        3.4.2 定制設(shè)計
        3.4.3 不足與其他可改進之處
    3.5 現(xiàn)場環(huán)境目標運動實驗范式設(shè)計
        3.5.1 現(xiàn)場環(huán)境腦控目標選擇的難點
        3.5.2 現(xiàn)場環(huán)境腦控目標選擇系統(tǒng)構(gòu)架
        3.5.3 現(xiàn)場環(huán)境腦控目標選擇系統(tǒng)控制流程
        3.5.4 運動目標檢測與跟蹤
        3.5.5 界面設(shè)計與呈現(xiàn)
        3.5.6 被試信息
        3.5.7 數(shù)據(jù)處理
        3.5.8 任務(wù)設(shè)計
    3.6 現(xiàn)場環(huán)境目標運動實驗結(jié)果
    3.7 現(xiàn)場環(huán)境目標運動實驗討論
        3.7.1 性能分析
        3.7.2 不足與發(fā)展設(shè)想
    3.8 本章小結(jié)
第四章 含主動認知任務(wù)的新型單字符視覺ERP–BCI范式
    4.1 引言
    4.2 實驗設(shè)計
        4.2.1 實驗范式
        4.2.2 刺激編碼
        4.2.3 實驗流程
        4.2.4 被試信息
        4.2.5 數(shù)據(jù)采集
        4.2.6 信號處理與分類
        4.2.7 信息傳輸率
        4.2.8 判斷水平
        4.2.9 工作負擔(dān)與被試反饋
    4.3 實驗結(jié)果
        4.3.1 在線測試結(jié)果
        4.3.2 離線數(shù)據(jù)分析
        4.3.3 ERP響應(yīng)分析
        4.3.4 被試反饋結(jié)果
    4.4 結(jié)果分析與討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄 A 部分研究工作記錄
    A.1 序列文本刺激對SSVEP的影響
    A.2 MITD分解在SSVEP分類中的應(yīng)用



本文編號：4044614