本文關鍵詞：基于偽隨機序列的彩色視覺刺激的腦機接口系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：腦機接口(BCI)是一種新穎的人機交互方式,可以實現人腦與外界直接通信。本文開展了基于偽隨機序列調制彩色視覺刺激的多輸入指令腦機接口系統(tǒng)的設計及實驗研究。基于人類視覺系統(tǒng)特性,本研究采用的彩色圓環(huán)的交替呈現與消失作為視覺刺激被證明更加舒適和安全。本文通過比較實驗環(huán)境的亮暗,被試離屏幕的距離以及被試的注視點,證明被試在與屏幕背景色相似的昏黃的燈光下,離屏幕30cm(視角12度)左右,注視整個紅綠圓環(huán)的條件下能夠誘發(fā)出信號最強的視覺誘發(fā)電位。在本文提出的腦機接口方案中屏幕上同時呈現36個彩色圓環(huán)刺激以模擬36個字母和數字的鍵盤輸入系統(tǒng),每個刺激的呈現與消失模式由相互正交的36個偽隨機Gold序列編碼給定。該腦機接口系統(tǒng)通過判斷被試注視的刺激圖案確定被試的指令基本實現。利用Gold序列的自相關性高和正交的特性,可以采取相應的正交解碼算法對所采集的被試腦電(EEG)信號進行處理,從而得到每個彩色圓環(huán)所誘發(fā)的視覺誘發(fā)電位(VEP)。然后對解碼所得的視覺誘發(fā)電位進行平均并用理想的視覺誘發(fā)電位為模板做匹配濾波以提高信噪比,進而提升BCI指令提取的準確性。實驗數據證明:基于偽隨機序列調制彩色視覺刺激的腦機接口系統(tǒng)的平均信息傳輸率和平均準確率分別能達到21.06bit/min和91.3%。
【關鍵詞】：腦機接口(BCI) 瞬態(tài)彩色視覺誘發(fā)電位(CTVEP) 腦電信號(EEG) Gold序列
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R338;TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 腦機接口的研究背景和研究意義10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11
• 1.2 腦機接口基礎11-15
• 1.2.1 腦機接口的基本原理11-12
• 1.2.2 腦機接口的種類12-13
• 1.2.3 腦機接口的技術組成13-14
• 1.2.4 腦機接口的研究現狀14-15
• 1.3 腦電的基礎知識15-17
• 1.3.1 大腦的功能區(qū)域定位15-16
• 1.3.2 腦電信號應用標準16-17
• 1.3.3 為何選擇腦電信號應用于腦機接口17
• 1.4 本文的研究目標和內容17-20
• 1.4.1 研究目標17-18
• 1.4.2 研究內容18-20
• 第二章 視覺刺激的研究和設計20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 視覺基本特性20-21
• 2.2.1 視網膜20
• 2.2.2 顏色視覺20-21
• 2.3 視覺誘發(fā)電位21-23
• 2.3.1 CTVEP21-23
• 2.3.2 基于CTVEP的腦機接口的原理23
• 2.4 選擇一個合適的視覺刺激23-25
• 2.4.1 色彩特性24-25
• 2.4.2 空間和時間分辨率25
• 2.5 GOLD序列對視刺激進行調制25-28
• 2.5.1 Gold序列26-28
• 2.5.2 利用Gold序列調制刺激圖案28
• 2.6 總結28-30
• 第三章 基于CTVEP的腦機接口的采集系統(tǒng)30-36
• 3.1 引言30
• 3.2 電極位置的選取30-31
• 3.3 基于CTVEP的腦機接口的采集系統(tǒng)31-34
• 3.3.1 腦電信號采集系統(tǒng)的基本組成31-32
• 3.3.2 實驗系統(tǒng)的采集結構32-34
• 3.4 被試對象和環(huán)境的選擇34-35
• 3.4.1 被試對象和環(huán)境34
• 3.4.2 被試實驗過程中的注意事項34-35
• 3.5 總結35-36
• 第四章 基于偽隨機序列的腦機接口的信號處理系統(tǒng)36-42
• 4.1 引言36
• 4.2 信號處理方法36-40
• 4.2.1 信號處理框架36-37
• 4.2.2 信號預處理37
• 4.2.3 信號解碼37-38
• 4.2.4 信號平均38
• 4.2.5 匹配濾波38-39
• 4.2.6 線性分類39-40
• 4.3 腦機接口的性能評估方法40-41
• 4.4 總結41-42
• 第五章 腦機接口系統(tǒng)的結果與分析42-56
• 5.1 引言42
• 5.2 EEG信號結果與分析42-48
• 5.2.1 EEG信號的處理過程42-44
• 5.2.2 不同位置的刺激結果44-47
• 5.2.3 腦機接口的性能評估47-48
• 5.3 實驗條件的確定48-55
• 5.4 總結55-56
• 第六章 總結和展望56-58
• 6.1 總結56
• 6.2 展望56-58
• 參考文獻58-61
• 附錄： GOLD序列61-67
• 致謝67-68

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 馬嵐;基于Chirp-VEP的在線腦—機接口系統(tǒng)研究[D];天津大學;2012年

  本文關鍵詞：基于偽隨機序列的彩色視覺刺激的腦機接口系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：257514