基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位腦機接口系統(tǒng)的腦信號處理與研究
發(fā)布時間:2017-05-10 06:10
本文關鍵詞:基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位腦機接口系統(tǒng)的腦信號處理與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:腦機接口能夠提供一種非神經(jīng)肌肉傳導的通道,直接從人的頭皮上采集腦電信號,并將信號轉換為計算機或者其他外部設備的控制指令。腦機接口作為一種新型的人機交互方式,正逐漸的應用在康復領域、高危作業(yè)、心理認知等多個領域。越來越多的研究小組投入到腦機接口的研究中。本文主要研究基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的腦機接口的腦信號處理算法,因為穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位具有信號采集簡單、無需進行訓練等優(yōu)點,對于腦機接口技術的發(fā)展有重要的意義。作者先介紹了腦機接口的概念以及幾種腦電信號,然后分析了腦機接口的科研現(xiàn)狀和研究意義,也分析了腦機接口目前面臨的問題和挑戰(zhàn)。根據(jù)穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)的腦信號特性,參考腦機接口系統(tǒng)的基本設計方法和思想,作者介紹了本文中采集腦電信號所使用的基于SSVEP的腦機接口系統(tǒng)。腦電信號的處理部分,首先要對腦信號進行預處理,然后通過快速傅里葉變換、基于最小能量結合(MEC)和基于典型相關分析(CCA)頻率識別算法對采集到的腦電信號進行分析。本文同時又探討了腦電信號處理在腦損傷患者意識狀態(tài)檢測的應用,利用CCA算法對有意識障礙的患者和意識狀態(tài)正常的受試者的腦電信號進行處理。根據(jù)處理的結果來對比得出頻率識別的準確率,證明可以一定程度上檢測到患者的意識。
【關鍵詞】:腦機接口 穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位 最小能量結合 典型相關分析
【學位授予單位】:華南理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R338;TN911.7
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-17
- 1.1 研究背景及研究意義10-11
- 1.2 腦機接口簡介11-12
- 1.2.1 腦機接口的定義11-12
- 1.2.2 腦機接口的原理12
- 1.3 腦信號簡介12-14
- 1.4 腦機接口的研究現(xiàn)狀14-15
- 1.5 腦機接口面臨的問題和挑戰(zhàn)15-16
- 1.6 本文的主要研究內容和章節(jié)安排16-17
- 第二章 基于SSVEP的腦機接口系統(tǒng)17-23
- 2.1 SSVEP電位概述17-19
- 2.1.1 基本概念17-19
- 2.1.2 SSVEP電位的特點19
- 2.2 SSVEP-BCI系統(tǒng)19-22
- 2.2.1 BCI系統(tǒng)的結構19-20
- 2.2.2 信號采集20-21
- 2.2.3 腦信號處理21-22
- 2.2.4 系統(tǒng)的反饋22
- 2.3 本章小結22-23
- 第三章 視覺刺激器的設計以及腦信號的預處理23-31
- 3.1 視覺刺激器設計23-27
- 3.1.1 視覺刺激器比較23-24
- 3.1.2 可選刺激頻率數(shù)24-25
- 3.1.3 采集電極的選擇25-26
- 3.1.4 視覺刺激器實現(xiàn)26-27
- 3.2 腦信號的預處理27-30
- 3.2.1 腦信號中的噪聲及干擾27-28
- 3.2.2 設計數(shù)字濾波器28-29
- 3.2.3 消除 50Hz工頻干擾29
- 3.2.4 腦電信號處理結果29-30
- 3.3 本章小結30-31
- 第四章 基于SSVEP的腦電信號頻率識別算法31-45
- 4.1 引言31
- 4.2 基于快速傅里葉變換(FFT)的頻率識別31-35
- 4.2.1 快速傅里葉變換的數(shù)學描述32-34
- 4.2.2 頻率提取的結果34-35
- 4.3 基于最小能量結合(MEC)的頻率識別算法35-37
- 4.3.1 最小能量結合算法的數(shù)學描述35-36
- 4.3.2 最小能量結合算法在EEG信號處理的應用36-37
- 4.4 基于典型相關分析(CCA)的頻率識別算法37-38
- 4.4.1 典型相關分析算法的數(shù)學描述37
- 4.4.2 典型相關分析算法在EEG信號處理的應用37-38
- 4.5 離線實驗處理38-43
- 4.5.1 實驗數(shù)據(jù)的采集38-39
- 4.5.2 離線數(shù)據(jù)分析39-43
- 4.6 本章小結43-45
- 第五章 基于SSVEP系統(tǒng)的腦損傷患者腦電信號處理45-53
- 5.1 腦損傷情況的分類45
- 5.2 臨床意識評定量表45-47
- 5.3 離線結果分析47-52
- 5.3.1 實驗數(shù)據(jù)的采集47-49
- 5.3.2 離線數(shù)據(jù)分析49-51
- 5.3.3 在線實驗結果及討論51-52
- 5.4 本章小結52-53
- 總結與展望53-56
- 參考文獻56-59
- 攻讀碩士學位期間取得的研究成果59-60
- 致謝60-61
- 附件61
【參考文獻】
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1 黃漫玲;吳平東;殷罡;劉瑩;;基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的腦-機接口實驗研究[J];北京理工大學學報;2008年11期
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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 狄海波;嚴重意識障礙患者對復雜聽刺激的皮層反應—fMRI研究[D];浙江大學;2007年
本文關鍵詞:基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位腦機接口系統(tǒng)的腦信號處理與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:354165
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