本文關(guān)鍵詞：基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的腦機接口研究

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【摘要】：當今,殘疾人運動障礙的問題受到了社會的廣泛關(guān)注。有關(guān)大腦皮層機制和基于腦電信號(EEG)通訊的研究正在步入正軌,在神經(jīng)元信號、硬件和軟件取得了一定的發(fā)展,以前這些技術(shù)是不存在或者代價很昂貴。腦-機接口(BCI)技術(shù)能夠幫助到殘疾人:腦-機接口系統(tǒng)采集用戶的腦電信號,然后進行分析處理,實現(xiàn)人腦與外部設(shè)備的通訊,從而控制外部設(shè)備。當實驗對象的視網(wǎng)膜處于興奮狀態(tài)時,大腦會產(chǎn)生一個穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位。目前,基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)的腦-機接口系統(tǒng)由于具有不需要訓(xùn)練,信息傳輸率高的優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用。本文將采用基于SSVEP的腦機接口系統(tǒng):在電腦屏幕上有多個閃爍的點,實驗對象盯著其中一個目標閃爍點,然后采集對象的腦電信號,進行離線分析。首先,刺激界面是基于LCD顯示屏設(shè)計的。然后,采集到的EEG信號經(jīng)過巴特沃斯帶通濾波器去除噪聲信號。對去噪后的信號進行時頻分析提取信號的頻譜特征,本文將使用希爾伯特黃變換以及小波變換。最后,本文將分別采用FFT變換和典型相關(guān)性分析的方法對腦電信號進行分類。本文實驗結(jié)果表明,對信號進行多通道空域濾波可以更好地消除噪聲。同時,不同的實驗對象之間存在著腦電信號的變異性,從而影響識別準確率。結(jié)合希爾伯特黃變換的FFT頻譜分析的方法表明,實驗對象的腦電信號會在目標刺激頻率和其諧波頻率處產(chǎn)生峰值。最后,基于典型相關(guān)性分析的方法得到了較高的信號分類準確率。
【關(guān)鍵詞】：腦-機接口 穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位 特征提取 腦電信號 快速傅里葉變換 典型相關(guān)性分析
【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】：TN911.7;R338;C913.69
【目錄】：

• ABSTRACT7-8
• 摘要8-12
• INDEX LIST OF ABBREVIATIONS12-13
• CHAPTER Ⅰ-INTRODUCTION13-25
• Ⅰ.1 BRAIN-COMPUTER INTERFACE13-20
• Ⅰ.1.1 Motor control, a need for humans13-14
• Ⅰ.1.2 Brain mechanisms in regards to motor control14-15
• Ⅰ.1.3 Electroencephalography (EEG), a measurement method15-19
• Ⅰ.1.4 Computers, an acquisition tool19-20
• Ⅰ.2 EEG-BASED BCI SYSTEMS20-24
• Ⅰ.2.1 History20
• Ⅰ.2.2 Terminology20-21
• Ⅰ.2.3 Research applications21-23
• Ⅰ.2.4 Structure of EEG-based BCI systems23-24
• Ⅰ.3 RESEARCH CONTENT OF THE STUDY24-25
• CHAPTER Ⅱ-STEADY-STATE VISUALLY EVOKED POTENTIALS25-34
• Ⅱ.1 VISUALLY EVOKED POTENTIALS (VEPS)25-27
• Ⅱ.1.1 Blinking, a possible validation for induced VEP25-26
• Ⅱ.1.2 Visually Evoked Potential (VEP), the cortex response26-27
• Ⅱ.1.3 Terminology27
• Ⅱ.2 VISUAL STIMULATOR27-31
• Ⅱ.2.1 LCD display among three types28-29
• Ⅱ.2.2 Low-frequency band among three ranges29-30
• Ⅱ.2.3 Other parameters30-31
• Ⅱ.3 SSVEP RESPONSE PROCESSING31-34
• Ⅱ.3.1 Signal acquisition32-33
• Ⅱ.3.2 Output feedback33
• Ⅱ.3.3 Signal processing33-34
• CHAPTER Ⅲ-SYSTEM AND EXPERIMENT SCHEME34-39
• Ⅲ.1 EEG SIGNALS ACQUISITION: MATERIALS AND SYSTEM34-38
• Ⅲ.1.1 Materials, pre-requisites for acquisition34-35
• Ⅲ.1.2 Flash, the visual stimulator software35-36
• Ⅲ.1.3 Syn Amps2/RT, the signal acquisition, and amplifier system36-37
• Ⅲ.1.4 SCAN 4.3, the acquisition software37-38
• Ⅲ.2 EEG SIGNALS ACQUISITION: EXPERIMENT CONDITIONS AND TASK38-39
• Ⅲ.2.1 Subjects38
• Ⅲ.2.2 Flicker stimuli38
• Ⅲ.2.3 EEG recording38
• Ⅲ.2.4 Experimental paradigm38-39
• CHAPTER Ⅳ-ALGORITHMS AND RESULTS39-48
• Ⅳ.1 SSVEP SIGNAL RECOGNITION39-41
• Ⅳ.1.1 SSVEP pre-processing39-40
• Ⅳ.1.2 Hilbert-Huang Transform (HHT) and Fast-Fourier Transform (FFT)40
• Ⅳ.1.3 Wavelet transform and Canonical Correlation Analysis (CCA)40-41
• Ⅳ.2 EVALUATION METHOD41-44
• Ⅳ.3 RESULTS44-48
• Ⅳ.3.1 SSVEP pre-processing44-45
• Ⅳ.3.2 HHT and FFT45-46
• Ⅳ.3.3 Wavelet transforms and CCA46-48
• CHAPTER Ⅴ- CONCLUSION AND FUTURE WORK48-51
• Ⅴ.1 CONCLUSION48-49
• Ⅴ.2 FUTURE WORK49-51
• REFERENCES51-56
• ACKNOWLEDGEMENTS56-57
• 附件57

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1 Depew J A M;陳瑞紅;;關(guān)于視覺誘發(fā)電位幅度與潛伏期特性的中心和外周效應(yīng)[J];國外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊;1991年04期

2 李汀瀅,姚凱,宋策;關(guān)于視覺誘發(fā)電位提取方法的探討[J];佳木斯工學(xué)院學(xué)報;1997年03期

3 吳正華;堯德中;;穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間的相互作用[J];生物物理學(xué)報;2007年02期

4 陳霞，管永清，蔡浩然，郭靜秋;正常兒童多導(dǎo)視覺誘發(fā)電位的非對稱性分布[J];生物物理學(xué)報;1996年01期

5 劉文慶,杜明輝,陳和晏,林魁杰,潘偉豐;用子波變換分析方法實時監(jiān)測視覺誘發(fā)電位的潛伏期[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1997年07期

6 易有榮,劉春新,汪艷,陳云;70例正常人模式視覺誘發(fā)電位分析[J];數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志;1999年02期

7 吳正華;堯德中;;用穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位研究注意的選擇機制[J];生物物理學(xué)報;2006年06期

8 薛方，張旭東;微型計算機在視覺誘發(fā)電位檢測中的應(yīng)用[J];電子技術(shù);1994年09期

9 蔡浩然，王偉，周毅丁，，李少敏;正常成年貓多導(dǎo)程視覺誘發(fā)電位研究[J];生物物理學(xué)報;1995年04期

10 余敏忠,吳德正;視覺誘發(fā)電位波形的自動判別分析及其臨床應(yīng)用[J];生物化學(xué)與生物物理進展;1998年06期

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1 翟蕾;潘映輻;孫迪;李秀華;陳天風(fēng);;模式翻轉(zhuǎn)視覺誘發(fā)電位快速提取的穩(wěn)定性研究[A];中華醫(yī)學(xué)會第七次全國神經(jīng)病學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2004年

2 陰正勤;;兒童視覺誘發(fā)電位檢查及其應(yīng)用[A];中華醫(yī)學(xué)會第十二屆全國眼科學(xué)術(shù)大會論文匯編[C];2007年

3 張麗霞;楊佳;陳惠民;童繹;;糖尿病視網(wǎng)膜病變患者視覺誘發(fā)電位分析[A];中華中醫(yī)藥學(xué)會第五次眼科學(xué)術(shù)交流會論文匯編[C];2006年

4 張麗霞;楊佳;陳惠民;;糖尿病視網(wǎng)膜病變患者視覺誘發(fā)電位分析[A];全國第九次中醫(yī)、中西醫(yī)結(jié)合眼科學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2010年

5 楊代秀;尹同進;嚴國民;葉巍嶺;吉海燕;;視覺誘發(fā)電位在早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變中的應(yīng)用研究[A];第六屆全國優(yōu)生科學(xué)大會論文匯編[C];2006年

6 胡蓮娜;仇長宇;李志生;閆洪欣;趙軍;高付林;;正常大鼠的視覺誘發(fā)電位[A];中華醫(yī)學(xué)會第十二屆全國眼科學(xué)術(shù)大會論文匯編[C];2007年

7 張鋒;徐光華;謝俊;張熠卓;;穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的研究與展望[A];2010中國儀器儀表學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)大會（論文集2）[C];2010年

8 趙均榜;張智君;;動態(tài)情境下注意對穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的調(diào)節(jié)作用[A];增強心理學(xué)服務(wù)社會的意識和功能——中國心理學(xué)會成立90周年紀念大會暨第十四屆全國心理學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

9 趙均榜;張智君;;基于客體的注意對穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的調(diào)節(jié)作用[A];心理學(xué)與創(chuàng)新能力提升——第十六屆全國心理學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

10 夏文濤;董大安;沈彥;朱廣友;;視覺誘發(fā)電位在客觀視力檢測中的應(yīng)用[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機遇、責(zé)任和對策（下冊）[C];2002年

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1 趙均榜;穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的注意機制及其在腦機接口的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2012年

2 熊凱;基于顏色視覺誘發(fā)電位的色覺缺陷研究[D];浙江大學(xué);2005年

3 張楊松;基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的腦機制及腦—機接口研究[D];電子科技大學(xué);2013年

4 胡開良;四種蝙蝠色覺的行為學(xué)、免疫組織化學(xué)和視覺誘發(fā)電位研究[D];華東師范大學(xué);2011年

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1 李璐;痙攣型腦癱患兒模式翻轉(zhuǎn)視覺誘發(fā)電位研究[D];佳木斯大學(xué);2015年

2 關(guān)倩;前部缺血性視神經(jīng)病變的危險因素及診斷分析[D];山西醫(yī)科大學(xué);2016年

3 LUU ELODIE（呂麗君）;基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的腦機接口研究[D];華南理工大學(xué);2016年

4 劉青峰;視覺誘發(fā)電位測量系統(tǒng)的研究[D];重慶大學(xué);2009年

5 姜麗麗;基于3A技術(shù)的視覺誘發(fā)電位單次提取的動物實驗及臨床初步研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2009年

6 王立麗;視覺誘發(fā)電位檢測儀的研制[D];天津大學(xué);2006年

7 黃穎玲;穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)響應(yīng)的檢測技術(shù)與應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2010年

8 車廣偉;腦干聽覺及視覺誘發(fā)電位在運動員機能評價應(yīng)用中的縱向研究[D];山東師范大學(xué);2007年

9 王新法;視覺誘發(fā)電位和彌散張量纖維束成像對視覺功能保護的研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2012年

10 龐寧;基于FPGA的視覺誘發(fā)電位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[D];重慶大學(xué);2014年

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