【摘要】：大腦是個體至關(guān)重要的部分,是人類神經(jīng)中樞系統(tǒng)的核心。隨著社會的進步,對于腦科學(xué)的研究在不斷的推進,腦電分析軟件也在不斷的更新。腦電信號能夠記錄大腦神經(jīng)元活動,包含了大量的生理信息,對電腦的研究為人類在認知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、心理生理學(xué)甚至醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究都起到了重要的推動作用。2016年,腦科學(xué)的研究被正式的列入我國“十三五規(guī)劃”當中,對于腦電信號的研究也被越來越多的科學(xué)家所重視,也取得了一些令人矚目的成果。在進一步的了解大腦、開發(fā)大腦,利用大腦的過程中,對腦電數(shù)據(jù)的確切分析則甚為重要,但目前的腦電分析軟件在數(shù)據(jù)分析方面還缺乏一定的完備性,需要更多的改進。本文針對目前腦電分析系統(tǒng)中存在的一些問題,以Matlab平臺為基礎(chǔ)完成了64導(dǎo)聯(lián)腦電信號分析系統(tǒng)的開發(fā),取得了不錯的效果,并且大大降低了軟件開發(fā)成本。首先,以本實驗室采集到的64導(dǎo)聯(lián)的原始腦電信號為基礎(chǔ),結(jié)合目前所有的優(yōu)秀腦電分析處理算法及相關(guān)技術(shù),對系統(tǒng)功能需求以及可行性進行了分析,主要從系統(tǒng)的運行速度、模塊功能、個性化界面等方面進行了分析。其次,對系統(tǒng)進行了總體設(shè)計,建設(shè)了系統(tǒng)總體功能框架。再對各模塊功能進行了詳細設(shè)計,功能模塊主要分為文件模塊,預(yù)處理模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,統(tǒng)計模塊和幫助模塊。文件模塊將采集到的64導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)導(dǎo)入該系統(tǒng),考慮到不同采集設(shè)備采集到的腦電數(shù)據(jù)格式有所不同,改進系統(tǒng),實現(xiàn)了對多種腦電信號導(dǎo)入和顯示,同時也負責(zé)對顯示區(qū)域的調(diào)整、工作區(qū)的清理以及對系統(tǒng)的關(guān)閉等操作。預(yù)處理模塊首先通過剔除或修復(fù)的方式處理壞導(dǎo)數(shù)據(jù),然后采用平均參考或單獨參考方式尋找參考電極進行參考轉(zhuǎn)換,再經(jīng)過濾波器濾除噪聲,最后使用獨立成分分析的方法將眼電、肌電等偽跡去除,得到純凈的腦電信號,為后續(xù)分析處理結(jié)果的準確性提供了保障。數(shù)據(jù)處理模塊則是對預(yù)處理后得到的干凈腦電數(shù)據(jù)進行時頻域以及空間上的分析,主要方法包括功率譜分析、小波分析、主成分分析以及獨立成分分析。統(tǒng)計模塊則是負責(zé)對大量腦電數(shù)據(jù)進行批處理以及解決某些數(shù)據(jù)的二分類問題,節(jié)省了對腦電數(shù)據(jù)處理的單獨依次操作所要耗費的時間精力,為用戶進行數(shù)據(jù)觀察和分析提供了方便;最后的幫助模塊則是提供了本系統(tǒng)的使用手冊,并對用戶在使用本系統(tǒng)的過程中可能遇見的問題提供了良好的解決方法。最后,基于Matlab平臺進行系統(tǒng)實現(xiàn),并且結(jié)合C語言進行編程,模塊化各部分功能,每個模塊都是一個M文件,每個菜單以及控件都有自己的M文件,每個菜單和控件中包含許多M函數(shù),控件以及菜單對應(yīng)的函數(shù)放在對應(yīng)的M函數(shù)內(nèi),最后由一個主文件將所有功能模塊文件打包到一起,生成最終系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R338;TN911.7
【圖文】：

文件模塊主要負責(zé)數(shù)據(jù)的輸入和輸出，工作區(qū)的清理等；預(yù)處理模塊主要實現(xiàn)壞道剔除、偽跡剔除、濾波與參考轉(zhuǎn)化操作，獲得純凈的腦電數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析是為本系統(tǒng)的重要核心，負責(zé)對數(shù)據(jù)的時頻分析以及數(shù)據(jù)結(jié)果的批處理操作。

數(shù)據(jù)與處理流程圖

統(tǒng)計功能流程圖

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本文編號：2767672