本文關(guān)鍵詞：基于VEP的腦機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計與研究

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【摘要】：腦機(jī)接口(brain-computer interface,BCI)是一種不依賴于外周神經(jīng)和肌肉的新型通信與控制模式,通過腦電信號分析與處理實現(xiàn)人與外部設(shè)備的直接通信。近年來,基于視覺誘發(fā)電位(visual evoked potential,VEP)的腦機(jī)接口引起了越來越多的關(guān)注。本文以BCI實用化為目標(biāo),分別搭建了基于頻率調(diào)制視覺誘發(fā)電位(f-VEP)和基于編碼調(diào)制視覺誘發(fā)電位(c-VEP)的BCI實驗平臺,在這兩個實驗平臺上實現(xiàn)了適用于殘疾人的字符輸入系統(tǒng)。基于f-VEP的字符輸入系統(tǒng)包括視覺刺激器、信號采集模塊、實時信號處理模塊。本系統(tǒng)采用決策樹方法進(jìn)行字符輸入,結(jié)合典型相關(guān)分析(canonical correlation analysis,CCA)對腦電信號進(jìn)行實時分析與處理,尋找穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(steady-state,VEP,SSVEP)信號和由刺激頻率組成的參考信號之間的最大相關(guān)值來實現(xiàn)對目標(biāo)的識別。通過離線與在線實驗,這個基于SSVEP的決策樹字符輸入系統(tǒng)取得了95.8%的分類正確率和27.2bit/min的信息傳輸率(ITR),與現(xiàn)有的基于SSVEP的字符輸入系統(tǒng)比較,大大提高了系統(tǒng)的實用性能。本文采用Golay互補(bǔ)序列對視覺刺激進(jìn)行調(diào)制,實現(xiàn)了基于c-VEP的字符輸入系統(tǒng),使用模板匹配法并結(jié)合CCA方法識別刺激目標(biāo)。通過離線數(shù)據(jù)分析和在線實驗,分別對系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明:相比傳統(tǒng)的基于M序列調(diào)制字符輸入系統(tǒng),基于Golay互補(bǔ)序列調(diào)制的字符輸入系統(tǒng)具有更高的分類正確率和信息傳輸率,進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的實用性。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R741;TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

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1 王新光;鄒凌;段鎖林;周仁來;;腦機(jī)接口技術(shù)的研究與進(jìn)展[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2008年39期

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本文編號：1160803