EEG（Electroencephalogram,EEG）技術(shù)的迅速發(fā)展為運(yùn)動(dòng)想象（Motor Imagery,MI）在腦-機(jī)接口（Brain-computer Interfaces,BCI）的廣泛應(yīng)用開拓了空間。與誘發(fā)的EEG信號(hào)不同,運(yùn)動(dòng)想象EEG是一種內(nèi)源性自發(fā)信號(hào),即只需受試者用意念進(jìn)行想象而無需要外界的刺激。并且由于這種技術(shù)簡單、靈活、無創(chuàng)等特點(diǎn),應(yīng)用場景多,不僅可以用于康復(fù)理療,也可以用于休閑娛樂等方面。本文針對(duì)多任務(wù)運(yùn)動(dòng)想象分類精度低、泛化性能差的問題,采用了一種創(chuàng)新的方法,在腦電源成像（EEG Source Imaging,ESI）的基礎(chǔ)上,將偵察機(jī)（Scout）和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional Neural Networks,CNNs）結(jié)合起來,對(duì)分類問題進(jìn)行了優(yōu)化。本文首先需要對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理來提高信噪比,包括了工頻干擾和眼電偽跡,分別采用了陷波濾波器和獨(dú)立成分分析（Independent Component Analysis,ICA）。采用帶通濾波器帶通8～30Hz,只關(guān)注運(yùn)動(dòng)想象任務(wù)相關(guān)的頻率帶。然后考慮到腦電儀測量的數(shù)據(jù)存在失真,不夠直觀這一實(shí)際... 

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１腦電信號(hào)采集系統(tǒng)??由于腦電號(hào)弱，一般在微伏數(shù)量級(jí)，且易受到擾，所以腦電驗(yàn)對(duì)于環(huán)??

東北電力大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文??２．１．３導(dǎo)聯(lián)方式??導(dǎo)聯(lián)（Ｍｏｎｔａｇｅ）按照不同的目的對(duì)電極有選擇地進(jìn)行組合的記錄［６Ｑ］，常用的導(dǎo)聯(lián)方式??有單極導(dǎo)聯(lián)和雙極導(dǎo)聯(lián)。??（１）單極導(dǎo)聯(lián)??單極導(dǎo)聯(lián)（ｍｏｎｏｐｏｌａｒ?ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）使用多個(gè)活動(dòng)電極和單個(gè)公共參考電極，后者即將頭??皮表面的某一電極置零，其他電極為活動(dòng)電極。記錄的是腦信號(hào)電位變化的絕對(duì)值，噪聲??比例小，記錄的波形穩(wěn)定幅值高，因此應(yīng)用廣泛，如圖２－２所示。但是若參考電極出現(xiàn)接??觸不良等問題，將對(duì)半側(cè)的腦波產(chǎn)生影響。??活動(dòng)電極??參考電極??圖２－２單極導(dǎo)聯(lián)??（２）雙極導(dǎo)聯(lián)??雙極導(dǎo)聯(lián)（ｂｉｐｏｌａｒｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）記錄的是兩個(gè)活動(dòng)電極部分腦電的變化，只需要頭皮表??面的兩個(gè)活動(dòng)電極如圖２－３所示，采集到的腦電信號(hào)即兩個(gè)活動(dòng)電極之間的電壓差。由于??并沒有使用參考電極，因而能夠從根源上除去因參考電極而產(chǎn)生的誤差�；顒�(dòng)電極彼此間??的距離要適宜（＞３ｃｍ），距離過近會(huì)造成電位差相消并且波幅較低的結(jié)果。雙極導(dǎo)聯(lián)法和??單極導(dǎo)聯(lián)法相比不容易受到其他生物信號(hào)的干擾，并且能排除由無關(guān)電極活性化造成的偽??跡干擾問題。此法的優(yōu)點(diǎn)是丟失波幅和波形較少，圖像失真較少；缺點(diǎn)是受到兩個(gè)活動(dòng)電??極間距的影響。??對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理主要是為了去除ＥＥＧ信號(hào)中混雜的偽影，為后續(xù)分析的質(zhì)量提??供保證。基于ＥＥＧ的ＢＣＩ實(shí)際上就是識(shí)別特定的腦電模式并執(zhí)行相應(yīng)的行動(dòng)，腦電信號(hào)??預(yù)處理手段對(duì)分類精度的影響很大。因此本章將主要分析腦電信號(hào)的預(yù)處理方法，研宄其??對(duì)分類的影響。??－８?－??

第２章ＥＥＧ信號(hào)的研究基礎(chǔ)??活動(dòng)電極?一一—???圖２－３雙極導(dǎo)聯(lián)??２．１．４影響腦電圖的因素??能夠?qū)δX電圖產(chǎn)生影響的因素很多，主要包括了心理因素，生理因素和病理因素，比??如年齡差異性、意識(shí)清醒度、精神活動(dòng)等。??（１）年齡差異性??從腦電圖可以觀察不同的年齡段，腦電波之間存在差異性，因此腦電圖在一定程度上??能夠反映出大腦的機(jī)能狀態(tài)和受試者的年齡［６１］。另外，因?yàn)椴煌挲g段興奮抑制機(jī)制的發(fā)??育水平存在差異性，所以兒童對(duì)于外界的刺激反應(yīng)更加激烈，也更易出現(xiàn)明顯異常，但相??應(yīng)地消失也快，研究表明小兒時(shí)期出現(xiàn)的異常的ＥＥＧ信號(hào)也與此因素有關(guān)。腦電波在成年??之后漸漸穩(wěn)定，但在中年之后發(fā)生變化。大多數(shù)老年人因?yàn)榇竽X出現(xiàn)缺血性損傷或者萎縮，??腦電波會(huì)隨之產(chǎn)生異常。關(guān)于腦電波的個(gè)體性差異大多出現(xiàn)在１歲以后，隨著年齡的増長??而增加，到成人時(shí)期差異己經(jīng)非常顯著。??（２）意識(shí)清醒度??ＥＥＧ也能夠隨著意識(shí)的清醒度而產(chǎn)生變化，成人如果在意識(shí)清醒的狀態(tài)下出現(xiàn)疲憊，??ａ波振幅下降，然后不久就變成了漣波狀態(tài)。睡著后的腦電波產(chǎn)生的變化更為顯著，同時(shí)??跟入睡的深度成正比。在有疾病的情況下，腦電波的變化還與疾病產(chǎn)生的原因及其程度相??關(guān)，通�？梢杂^察到廣泛性和彌漫性，也能觀察到其他異常波形。醫(yī)學(xué)上能夠通過腦電波??的異常對(duì)相關(guān)疾病做出診斷。??（３）精神活動(dòng)??通常精神活動(dòng)會(huì)對(duì)腦電波產(chǎn)生影響，比如當(dāng)受試者聚精會(huì)神進(jìn)行某件事情時(shí)，ａ節(jié)律??會(huì)被抑制，變成幅值較低的３波，而且ａ波抑制效應(yīng)與思維活動(dòng)的劇烈程度成正比。也就??是說ａ節(jié)律越被抑制反映此時(shí)受試者精神活動(dòng)越強(qiáng)烈這也就是在采集腦電波是要求受??試者放松的原因

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3133267