發(fā)布時(shí)間：2021-01-26 06:55

　　在現(xiàn)代智能設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,更多關(guān)注于幾何構(gòu)型的產(chǎn)生機(jī)理及其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的借鑒,因此幾何體的腦電信號(hào)表征是探究人腦設(shè)計(jì)思想與意識(shí)的直接方法。本文目標(biāo)為建立基本幾何構(gòu)型的腦電信號(hào)表征模型,主要面臨以下問(wèn)題:與基本幾何構(gòu)型相關(guān)的腦電信號(hào)提取的問(wèn)題、強(qiáng)噪音的腦電信號(hào)的預(yù)處理、傳統(tǒng)的信號(hào)分析方法難以反映幾何體腦電信號(hào)的表征模式等問(wèn)題。圍繞上述問(wèn)題,本文的主要工作如下:首先,針對(duì)與基本幾何構(gòu)型相關(guān)的腦電信號(hào)難以提取的問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)范式與實(shí)驗(yàn)流程,刺激出與基本幾何構(gòu)型相關(guān)的腦電信號(hào),確保了采集信號(hào)的正確性與有效性,減少了實(shí)驗(yàn)所帶來(lái)的噪音。同時(shí)開(kāi)發(fā)了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括刺激軟件與信號(hào)采集軟件,保證了大數(shù)據(jù)量腦電信號(hào)的準(zhǔn)確性,減少了腦電信號(hào)的采集誤差。其次,針對(duì)腦電信號(hào)噪音大、非平穩(wěn)等問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了腦電信號(hào)的預(yù)處理算法。首先,基于FastICA算法對(duì)本文的影響函數(shù)與常見(jiàn)的影響函數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析,比較不同算法的分離性能與計(jì)算性能,確立了改進(jìn)的影響函數(shù),基于改進(jìn)影響函數(shù)的FastICA算法,獲得了獨(dú)立成分分量與解混矩陣。然后,采用峭度法對(duì)獨(dú)立成分中的噪音分量進(jìn)行去除,消除了獨(dú)立成分中的超高斯噪音。其... 

【文章來(lái)源】： 程鵬 電子科技大學(xué)

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

種不同的基本幾何體刺激圖片

第二章實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與平臺(tái)搭建15共模抑制比：≥110dB50Hz干擾抑制比：≥60dB噪聲電平：≤2.5uVp-p高頻濾波控制：15，30，45，60，120Hz時(shí)間常數(shù)控制：0.03，0.1，0.3，導(dǎo)聯(lián)切換：?jiǎn)�、雙、自由導(dǎo)聯(lián)校準(zhǔn)方式：方波絕緣方式：雙重絕緣電源：USB供電采集速度：1000點(diǎn)/秒運(yùn)行環(huán)境:溫度10℃-40℃,濕度30%-75%圖2-5UEA-FZ腦電放大器該放大器通過(guò)USB線與采集系統(tǒng)上位機(jī)連接同時(shí)供電，標(biāo)記輸入端通過(guò)串口線與刺激系統(tǒng)上位機(jī)連接。設(shè)置放大器高頻濾波控制為50Hz，隨機(jī)選擇一路通道Tp8，測(cè)得信號(hào)功率譜密度如圖2-6所示，分析可知：放大器對(duì)50Hz或者60Hz的工頻信號(hào)有較好抑制效果，能很好的保留50Hz以下的EEG成分，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)符合實(shí)驗(yàn)要求，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同時(shí)為防止采集到的信號(hào)基線漂移過(guò)多，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)提醒相關(guān)被試盡量減少身體動(dòng)作以及面部表情。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)流程滿足要求之后，可以實(shí)現(xiàn)腦電信號(hào)的采集。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2-6某一被試Tp8導(dǎo)聯(lián)EEG信號(hào)的功率譜密度圖2.4.2導(dǎo)聯(lián)的選擇首先，為避免偏置電壓對(duì)腦電信號(hào)造成影響，導(dǎo)致采集信號(hào)失真，腦電極采用非極化的Ag-AgCI電極。然后，導(dǎo)聯(lián)安放采用單極導(dǎo)聯(lián)法，耳垂上采集的信號(hào)作為參考電極信號(hào)，頭皮上采集的電極信號(hào)作為作用電極信號(hào)，采集到的腦電信號(hào)則為作用電極信號(hào)與參考電極信號(hào)的差值。最后，為消除工頻干擾，還需要一個(gè)接地電極GND，本文中接地電極位于額頭中部Fpz處。本文所選作用電極分布較密集，參照10-20國(guó)際電極導(dǎo)聯(lián)定位分布無(wú)法滿足本文的作用電極安放需求，因此本文電極安放按照10-10電極導(dǎo)聯(lián)定位標(biāo)準(zhǔn)（相鄰電極之間的距離為10%），其中冠狀線電極的位置可以根據(jù)耳屏前凹經(jīng)中央頭頂?shù)綄?duì)側(cè)的耳屏前凹的測(cè)量確定，前后方向的測(cè)量則是以鼻根到枕骨粗隆連成的中線為標(biāo)準(zhǔn)，外側(cè)的位置確定則要依靠眉毛和耳上方頭圍，圖2-7給出了國(guó)際10-10系統(tǒng)腦電極分布位置。本文的研究目標(biāo)是建立基本幾何構(gòu)型的腦電信號(hào)表征模式，實(shí)驗(yàn)刺激為幾何體圖片與文字，所以與視覺(jué)、分類(lèi)、信息處理等有關(guān)的皮層區(qū)域電位需要記錄，具體有與視覺(jué)有關(guān)的視覺(jué)枕葉O1、O2，涉及到刺激的分類(lèi)的額區(qū)Fpl,、Fp2、F3、F4，反映大腦全局信息的處理能力的頂區(qū)P3,P4[49-50]。本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選取了19路腦電信號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體包括Fp1、Fp2、AF3、AF4、F7、F3、F4、F8、FC5、FC6、T7、T8、P7、P3、P4、P8、O1、Oz、O2，參考電極選在耳垂A1處，地電極選擇額頭Fpl和Fp2之間的Fpz導(dǎo)。


本文編號(hào)：3000672