本文關(guān)鍵詞：基于腦機(jī)接口的虛擬現(xiàn)實(shí)三維目標(biāo)的控制研究及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：腦機(jī)接口技術(shù)(Brain-computer Interface)作為一個涉及神經(jīng)學(xué)科與控制學(xué)科的交叉領(lǐng)域,在近年來得到了廣泛的研究。其應(yīng)用價值主要在于,通過精心設(shè)計的實(shí)驗(yàn)范式,并基于模式識別技術(shù)對腦電信號進(jìn)行采集、特征提取與分類等處理過程,將分類結(jié)果作為信息交流、控制指令等信號,其在某種程度上來說是對正常的人類神經(jīng)肌肉傳到通道的代替和補(bǔ)充,一方面勢必給一部分運(yùn)動機(jī)能缺失的殘障人士帶來了福音,另一方面,也具有改寫人類未來生活方式的巨大潛力�；诖�,本論文嘗試論述基于P300的腦機(jī)接口系統(tǒng)技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),探索兩者結(jié)合的可行性。論文研究的主要目標(biāo)是通過結(jié)合腦機(jī)接口技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),實(shí)現(xiàn)P300腦電信號作為虛擬場景的控制指令的功能,并搭建基于P300腦機(jī)接口的虛擬現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)當(dāng)中,通過采用時域分析法以及貝葉斯分類算法對P300腦電信號進(jìn)行特征提取與分類,并把分類結(jié)果作為輸出指令用以控制目標(biāo)物體在虛擬場景當(dāng)中的運(yùn)動。在系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)界面當(dāng)中通過9個P300刺激按鈕進(jìn)行信號指令的誘發(fā),被試者通過注視不同的按鈕來選擇控制指令,從而控制目標(biāo)物體在虛擬場景當(dāng)中進(jìn)行“前進(jìn)”、“后退”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”、“停止”以及“保持狀態(tài)”功能。與此同時,我們通過采集6位不同被試者的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證該系統(tǒng)的可行性以及分析其性能。
【關(guān)鍵詞】：腦機(jī)接口 P300 虛擬現(xiàn)實(shí) OSG
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R338;TN911.7;TP391.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景和意義10
• 1.2 腦機(jī)接口與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 腦機(jī)接口技術(shù)10-11
• 1.2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)11-12
• 1.2.3 腦機(jī)接口與虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的技術(shù)研究12
• 1.3 腦機(jī)接口分類12-16
• 1.3.1 植入式腦機(jī)接口與非植入式腦機(jī)接口13
• 1.3.2 非植入式腦機(jī)接口所運(yùn)用到的腦電信號類型13-16
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第二章 腦機(jī)接口系統(tǒng)與P300腦電信號17-24
• 2.1 基于P300的腦機(jī)接口系統(tǒng)17-18
• 2.2 P300腦電信號處理過程18-23
• 2.2.1 信號采集18-19
• 2.2.2 信號預(yù)處理19-20
• 2.2.3 信號特征提取20-21
• 2.2.4 信號特征分類21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于OSG三維圖形渲染引擎的虛擬現(xiàn)實(shí)場景搭建24-40
• 3.1 OSG三維圖形渲染引擎的介紹24-25
• 3.1.1 OSG的組成模塊24-25
• 3.2 基于OSG的虛擬現(xiàn)實(shí)場景搭建25-39
• 3.2.1 事件處理器26-28
• 3.2.2 場景視窗搭建28-31
• 3.2.3 節(jié)點(diǎn)訪問器31-33
• 3.2.4 回調(diào)機(jī)制33-35
• 3.2.5 碰撞檢測功能35-36
• 3.2.6 虛擬現(xiàn)實(shí)場景的整合與實(shí)現(xiàn)36-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 基于P300腦機(jī)接口的虛擬現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)40-44
• 4.1 系統(tǒng)平臺的搭建40-41
• 4.2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對P300控制信號的獲取41-43
• 4.2.1 自定義事件原理41-42
• 4.2.2 P300控制信號自定義事件的添加42-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第五章 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果分析44-58
• 5.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的按鈕界面設(shè)計44-45
• 5.2 系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)范式45-49
• 5.2.1 P300信號的特征提取方法45-46
• 5.2.2 P300數(shù)據(jù)訓(xùn)練方式46
• 5.2.3 在線實(shí)驗(yàn)方法46-49
• 5.3 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果49-57
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)49-52
• 5.3.2 在線實(shí)驗(yàn)控制品質(zhì)分析52-57
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第六章 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 本文工作總結(jié)58
• 6.2 研究展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附錄 164-66
• 附錄 266-73
• 附錄 373-74
• 附錄 474-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果77-78
• 致謝78-79
• 附件79

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 柯大觀;童勤業(yè);;排列復(fù)雜性度量應(yīng)用于腦機(jī)接口信號分析[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2007年03期

2 周鵬;曹紅寶;熊屹;張爽;王明時;;一種新型拉普拉斯電極的設(shè)計及其在腦機(jī)接口中的應(yīng)用[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2007年09期

3 沈廣澤;司峻峰;寧新寶;;一種用于腦機(jī)接口的模式識別方法[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2007年06期

4 趙均榜;張智君;;基于皮層誘發(fā)電位的腦機(jī)接口研究進(jìn)展[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2010年01期

5 胡漢彬;祝曄;蔣田仔;;基于功能近紅外光譜技術(shù)的腦機(jī)接口研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程研究;2010年01期

6 何慶華;吳海靜;田逢春;馮正權(quán);劉濤;鐘美楠;王正國;;用于控制短消息發(fā)送的實(shí)時腦機(jī)接口系統(tǒng)[J];中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2012年03期

7 姚林;張定國;王穎;;腦機(jī)接口控制的下肢功能性電刺激系統(tǒng)研究[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報;2012年05期

8 高海娟;徐桂芝;王磊;郭苗苗;;基于雙耳分聽范式的聽覺腦機(jī)接口研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2013年06期

9 楊幫華,顏國正,丁國清,于蓮芝;腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)研究[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2005年04期

10 鄒繼東;陳小平;和衛(wèi)星;趙世婧;吉奕;;小波熵提取腦意識任務(wù)特征的腦機(jī)接口設(shè)計[J];中國臨床康復(fù);2006年13期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 錢久超;夏斌;楊文璐;;基于P300誘發(fā)電位的腦機(jī)接口技術(shù)研究綜述[A];全國第21屆計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議（CACIS·2010）暨全國第2屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

2 ;腦機(jī)接口數(shù)據(jù)競賽[A];首屆全國功能神經(jīng)影像學(xué)和神經(jīng)信息學(xué)研討會論文匯編[C];2003年

3 岳鵬;苗丹民;邱玉輝;;一種眼動型腦機(jī)接口的設(shè)計原理[A];計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展——全國第17屆計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2006年

4 何慶華;吳寶明;王禾;卓豫;;腦機(jī)接口視覺剌激方法實(shí)驗(yàn)研究[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)展——2007中國生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2007年

5 周鵬;趙欣;葛家怡;李寧;郁洪強(qiáng);王明時;;基于運(yùn)動想象的腦機(jī)接口的個性化設(shè)計方法研究[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會2008年年會暨首屆生物醫(yī)學(xué)工程與臨床論壇論文集[C];2008年

6 郭苗苗;徐桂芝;王磊;王江;;基于小波變換的聽覺腦機(jī)接口特征信號分析[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第三十一屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

7 賈文艷;趙香花;高小榕;高上凱;楊福生;;2003年腦機(jī)接口數(shù)據(jù)競賽論文之五——想像左右手運(yùn)動的單次腦電信號分類[A];首屆全國功能神經(jīng)影像學(xué)和神經(jīng)信息學(xué)研討會論文匯編[C];2003年

8 何慶華;吳寶明;王禾;鐘渝;杜曉蘭;彭承琳;;瞬態(tài)視覺誘發(fā)電位在腦機(jī)接口中的實(shí)驗(yàn)研究[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第六次會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2004年

9 高小榕;;腦機(jī)接口中的信息傳輸技術(shù)[A];Proceedings of the 8th Biennial Conference of the Chinese Society for Neuroscience[C];2009年

10 張少白;陳悅;;腦皮層信號ECoG在腦機(jī)接口中的應(yīng)用研究[A];第25屆中國控制與決策會議論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 羅朝淑;腦機(jī)接口：喚起神經(jīng)康復(fù)的新希望[N];科技日報;2011年

2 常麗君;腦機(jī)接口讓猴子成功控制虛擬手臂[N];科技日報;2013年

3 葉平安;腦機(jī)接口：人與電腦的橋梁[N];電腦報;2014年

4 本報記者 馬文方;腦機(jī)接口：互聯(lián)網(wǎng)遙遠(yuǎn)的疆界[N];中國計算機(jī)報;2010年

5 實(shí)習(xí)生 陳明立;腦機(jī)接口,開啟“心靈感應(yīng)”時代[N];科技日報;2010年

6 本報記者 孫燕燕;洪波：腦機(jī)接口傳遞思維[N];北京科技報;2010年

7 記者 李鵬;“腦機(jī)接口”實(shí)驗(yàn)：意識控制成真[N];北京科技報;2012年

8 松鼠會;腦機(jī)接口 不只是科幻[N];科學(xué)導(dǎo)報;2012年

9 安之;未來至上在創(chuàng)“芯”[N];經(jīng)濟(jì)日報;2014年

10 記者 陳寧 通訊員 周煒 楊洋;“鼠哥”眼光出眾的奧秘[N];浙江日報;2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙慧霞;蜜蜂（Apis mellifera L.）腦機(jī)接口的飛行控制神經(jīng)機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2014年

2 王洪濤;混合腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 汪芳;基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的植入式腦機(jī)接口神經(jīng)信息解碼：算法設(shè)計及應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

4 張瑞;面向重度殘疾人的腦機(jī)接口功能輔助研究[D];華南理工大學(xué);2016年

5 劉伯強(qiáng);腦機(jī)接口分類算法及實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2005年

6 余天佑;多模態(tài)與多自由度腦機(jī)接口研究[D];華南理工大學(xué);2013年

7 吳正華;穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位在腦機(jī)接口及認(rèn)知過程中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2008年

8 程明;基于腦電信號的腦—計算機(jī)接口的研究[D];清華大學(xué);2004年

9 龍錦益;腦信號分析的算法研究與多模態(tài)腦機(jī)接口[D];華南理工大學(xué);2012年

10 朱丹華;基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位相位的腦機(jī)接口研究[D];浙江大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳俊;EEG-fMRI混合腦機(jī)接口去噪及信號源定位技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 孫鍇;靈長類動物腦機(jī)交互計算標(biāo)準(zhǔn)化平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2016年

3 李椋;基于實(shí)時功能磁共振成像的腦機(jī)接口技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

4 徐國強(qiáng);基于非平衡處理的P300腦機(jī)接口研究[D];南京大學(xué);2014年

5 林勤光;基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位和錯誤相關(guān)負(fù)電位的腦機(jī)接口系統(tǒng)研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

6 佘熙瑋;非線性UKF算法的實(shí)現(xiàn)及其在運(yùn)動軌跡解碼中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2016年

7 王舒歡;基于運(yùn)動想象的腦機(jī)接口研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

8 馬健楠;腦神經(jīng)信號實(shí)時處理系統(tǒng)平臺軟件研發(fā)[D];浙江大學(xué);2016年

9 陸盛林;基于腦機(jī)接口的虛擬現(xiàn)實(shí)三維目標(biāo)的控制研究及應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2016年

10 劉博元;基于消費(fèi)級腦機(jī)接口和腦電神經(jīng)反饋的交互式電子音樂作品《思考之聲》[D];上海師范大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：基于腦機(jī)接口的虛擬現(xiàn)實(shí)三維目標(biāo)的控制研究及應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：251780