本文關(guān)鍵詞：基于偽隨機(jī)序列的彩色視覺刺激的腦機(jī)接口系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：腦機(jī)接口(BCI)是一種新穎的人機(jī)交互方式,可以實(shí)現(xiàn)人腦與外界直接通信。本文開展了基于偽隨機(jī)序列調(diào)制彩色視覺刺激的多輸入指令腦機(jī)接口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究�；谌祟愐曈X系統(tǒng)特性,本研究采用的彩色圓環(huán)的交替呈現(xiàn)與消失作為視覺刺激被證明更加舒適和安全。本文通過比較實(shí)驗(yàn)環(huán)境的亮暗,被試離屏幕的距離以及被試的注視點(diǎn),證明被試在與屏幕背景色相似的昏黃的燈光下,離屏幕30cm(視角12度)左右,注視整個(gè)紅綠圓環(huán)的條件下能夠誘發(fā)出信號最強(qiáng)的視覺誘發(fā)電位。在本文提出的腦機(jī)接口方案中屏幕上同時(shí)呈現(xiàn)36個(gè)彩色圓環(huán)刺激以模擬36個(gè)字母和數(shù)字的鍵盤輸入系統(tǒng),每個(gè)刺激的呈現(xiàn)與消失模式由相互正交的36個(gè)偽隨機(jī)Gold序列編碼給定。該腦機(jī)接口系統(tǒng)通過判斷被試注視的刺激圖案確定被試的指令基本實(shí)現(xiàn)。利用Gold序列的自相關(guān)性高和正交的特性,可以采取相應(yīng)的正交解碼算法對所采集的被試腦電(EEG)信號進(jìn)行處理,從而得到每個(gè)彩色圓環(huán)所誘發(fā)的視覺誘發(fā)電位(VEP)。然后對解碼所得的視覺誘發(fā)電位進(jìn)行平均并用理想的視覺誘發(fā)電位為模板做匹配濾波以提高信噪比,進(jìn)而提升BCI指令提取的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明:基于偽隨機(jī)序列調(diào)制彩色視覺刺激的腦機(jī)接口系統(tǒng)的平均信息傳輸率和平均準(zhǔn)確率分別能達(dá)到21.06bit/min和91.3%。
【關(guān)鍵詞】：腦機(jī)接口(BCI) 瞬態(tài)彩色視覺誘發(fā)電位(CTVEP) 腦電信號(EEG) Gold序列
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R338;TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 腦機(jī)接口的研究背景和研究意義10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11
• 1.2 腦機(jī)接口基礎(chǔ)11-15
• 1.2.1 腦機(jī)接口的基本原理11-12
• 1.2.2 腦機(jī)接口的種類12-13
• 1.2.3 腦機(jī)接口的技術(shù)組成13-14
• 1.2.4 腦機(jī)接口的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 腦電的基礎(chǔ)知識15-17
• 1.3.1 大腦的功能區(qū)域定位15-16
• 1.3.2 腦電信號應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)16-17
• 1.3.3 為何選擇腦電信號應(yīng)用于腦機(jī)接口17
• 1.4 本文的研究目標(biāo)和內(nèi)容17-20
• 1.4.1 研究目標(biāo)17-18
• 1.4.2 研究內(nèi)容18-20
• 第二章 視覺刺激的研究和設(shè)計(jì)20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 視覺基本特性20-21
• 2.2.1 視網(wǎng)膜20
• 2.2.2 顏色視覺20-21
• 2.3 視覺誘發(fā)電位21-23
• 2.3.1 CTVEP21-23
• 2.3.2 基于CTVEP的腦機(jī)接口的原理23
• 2.4 選擇一個(gè)合適的視覺刺激23-25
• 2.4.1 色彩特性24-25
• 2.4.2 空間和時(shí)間分辨率25
• 2.5 GOLD序列對視刺激進(jìn)行調(diào)制25-28
• 2.5.1 Gold序列26-28
• 2.5.2 利用Gold序列調(diào)制刺激圖案28
• 2.6 總結(jié)28-30
• 第三章 基于CTVEP的腦機(jī)接口的采集系統(tǒng)30-36
• 3.1 引言30
• 3.2 電極位置的選取30-31
• 3.3 基于CTVEP的腦機(jī)接口的采集系統(tǒng)31-34
• 3.3.1 腦電信號采集系統(tǒng)的基本組成31-32
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的采集結(jié)構(gòu)32-34
• 3.4 被試對象和環(huán)境的選擇34-35
• 3.4.1 被試對象和環(huán)境34
• 3.4.2 被試實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)34-35
• 3.5 總結(jié)35-36
• 第四章 基于偽隨機(jī)序列的腦機(jī)接口的信號處理系統(tǒng)36-42
• 4.1 引言36
• 4.2 信號處理方法36-40
• 4.2.1 信號處理框架36-37
• 4.2.2 信號預(yù)處理37
• 4.2.3 信號解碼37-38
• 4.2.4 信號平均38
• 4.2.5 匹配濾波38-39
• 4.2.6 線性分類39-40
• 4.3 腦機(jī)接口的性能評估方法40-41
• 4.4 總結(jié)41-42
• 第五章 腦機(jī)接口系統(tǒng)的結(jié)果與分析42-56
• 5.1 引言42
• 5.2 EEG信號結(jié)果與分析42-48
• 5.2.1 EEG信號的處理過程42-44
• 5.2.2 不同位置的刺激結(jié)果44-47
• 5.2.3 腦機(jī)接口的性能評估47-48
• 5.3 實(shí)驗(yàn)條件的確定48-55
• 5.4 總結(jié)55-56
• 第六章 總結(jié)和展望56-58
• 6.1 總結(jié)56
• 6.2 展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 附錄： GOLD序列61-67
• 致謝67-68

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬嵐;基于Chirp-VEP的在線腦—機(jī)接口系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于偽隨機(jī)序列的彩色視覺刺激的腦機(jī)接口系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：257514