腦-機接口是一種大腦與外部設(shè)備之間直接進行通信的控制技術(shù),在運動功能障礙修復(fù)、醫(yī)療診斷和預(yù)測、安全與認證、游戲控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。其中運動想象腦-機接口不依賴于外部刺激,僅僅依靠使用者自發(fā)的大腦活動就可以完成控制任務(wù),受到眾多研究者的熱切關(guān)注。本文基于兩類運動想象腦電信號建立腦網(wǎng)絡(luò)并進行特征計算和分析,進而對網(wǎng)絡(luò)進行特征提取并最終利用支持向量機實現(xiàn)對信號的模式分類。本文主要完成了下列三項研究工作和成果。(1)腦電信號采集及預(yù)處理。采集十二名被試首次參與運動想象實驗的腦電信號,并對運動想象腦電數(shù)據(jù)進行參考電極標準化、去基線、濾波、數(shù)據(jù)截取和去偽跡等預(yù)處理操作。(2)腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及特征分析。本文選取15個電極導(dǎo)聯(lián)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,計算節(jié)點間的相干系數(shù)值和相位鎖定值作為網(wǎng)絡(luò)的連接邊,構(gòu)建運動想象功能網(wǎng)絡(luò)。利用圖論分析方法計算網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點度、聚類系數(shù)、特征路徑長度和全局效率四種網(wǎng)絡(luò)屬性。通過分析發(fā)現(xiàn)被試運動想象過程中右側(cè)感覺運動區(qū)的節(jié)點度和聚類系數(shù)顯著大于左側(cè)感覺運動區(qū)。67%的被試右側(cè)感覺運動區(qū)上左手運動想象的節(jié)點度和聚類系數(shù)高于右手運動想象。67%的被試左手運動想象功能網(wǎng)絡(luò)的特征路徑長度...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 運動想象腦電信號的特征提取算法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 腦網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
    1.4 小結(jié)
2 腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析方法
    2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)
    2.2 腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
        2.2.1 節(jié)點的定義
        2.2.2 邊的定義
        2.2.3 閾值選取
    2.3 常用圖論分析指標
    2.4 小結(jié)
3 實驗范式設(shè)計及數(shù)據(jù)采集
    3.1 運動想象腦電信號特點
        3.1.1 大腦結(jié)構(gòu)與功能分區(qū)
        3.1.2 腦電信號特點
    3.2 數(shù)據(jù)采集及實驗范式設(shè)計
        3.2.1 實驗基本信息
        3.2.2 左右手運動想象實驗范式設(shè)計
    3.3 運動想象腦電信號預(yù)處理
    3.4 小結(jié)
4 基于相干法和相位鎖定值法的功能網(wǎng)絡(luò)特征分析
    4.1 運動想象功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
        4.1.1 基于相干法的功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
        4.1.2 基于相位鎖定值法的功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
    4.2 網(wǎng)絡(luò)特征分析
        4.2.1 節(jié)點度
        4.2.2 聚類系數(shù)
        4.2.3 特征路徑長度
        4.2.4 全局效率
    4.3 小結(jié)
5 基于腦功能網(wǎng)絡(luò)特征的運動想象腦電信號分類
    5.1 基于共同空間模式的特征提取分類
        5.1.1 共同空間模式
        5.1.2 支持向量機分類
    5.2 基于網(wǎng)絡(luò)屬性特征的分類結(jié)果分析
    5.3 基于鄰接矩陣空間特征的分類結(jié)果分析
        5.3.1 基于COH鄰接矩陣空間特征的分類結(jié)果分析
        5.3.2 基于PLV鄰接矩陣空間特征的分類結(jié)果分析
    5.4 網(wǎng)絡(luò)屬性-空間特征聯(lián)合分類結(jié)果分析
        5.4.1 網(wǎng)絡(luò)屬性-CSP特征聯(lián)合分類結(jié)果分析
        5.4.2 網(wǎng)絡(luò)屬性-鄰接矩陣空間特征聯(lián)合分類結(jié)果分析
    5.5 特征對比與討論
    5.6 運動想象BCI“盲”現(xiàn)象
    5.7 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及研究成果
致謝
附件



本文編號：3985307