基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:lgyangell
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脑-机接口(Brain-Computer Interface,BCI)技术是一种全新的通信与控制技术,它不依赖于人体正常信息输出形式,能够实现通过大脑直接控制外部设备或与外界进行交流的构想,人类对大脑奥秘的研究和计算机与数字处理技术的发展推动了BCI成为全球的研究热点之一。基于稳态视觉诱发电位(Steady-state visual evoked potential,SSVEP)的脑-机接口技术因其具有较高的可靠性与稳定性、实现相对简单等特点,受到了研究学者的广泛关注。当前BCI技术的研究大多处于实验室研究阶段,脑-机接口系统的实时性和稳定性一直是阻碍该技术获得实际应用的重大难题,本文在深入研究SSVEP信号特点的基础上设计了一种基于SSVEP的脑-机接口系统装置,提出了一种基于典型相关分析(Canonical CorrelationAnalysis,CCA)的空闲状态检测算法,并将算法应用于脑-机接口系统中,实现了人脑对电脑鼠标的控制,通过实验验证了系统的稳定性和实时性。本文的研究内容主要包含以下几个方面:(1)阐述了脑电信号和稳态视觉诱发电位信号的产生机理与信号特征。由于诱发稳定的SSVEP信号需要视觉刺激器满足特定条件,通过对视觉刺激器的频率、颜色和占空比对SSVEP信号的影响展开对比研究,分别设计了LCD视觉刺激器和LED视觉刺激器;阐述了软件的整体设计方案,设计并实现了基于SSVEP的脑-机接口软件系统。(2)针对在不同占空比的闪光刺激下SSVEP信号频谱分布特点,提出并实现了一种具有空闲状态检测的SSVEP信号特征提取与分类方法,提高了系统的实用性与准确性。(3)构建了基于SSVEP的脑-机接口系统应用测试平台,以鼠标作为实际控制目标,对系统进行了测试,实验结果表明该系统具有较好的实时性和稳定性。本文设计的基于SSVEP的脑-机接口系统可有效的将SSVEP信号转化为控制命令,实现了利用SSVEP信号控制外部设备的目标。该系统可应用于高位截瘫病人的生活辅助设备开发等相关领域。
其他文献
传统研究光突发交换,进行排队论的分析和业务流的假设时往往采用马尔可夫模型。假设数据业务流在连续的时间内满足泊松分布,在离散的时间内满足贝努里分布,以上这些业务的特征是
移动通信在经历了第一、二代技术的发展之后,将于今年开始第三代移动通信(3G)网络的铺设。前两代移动通信系统主要针对的是传统语音和低速率数据业务。而在第三代移动通信(3G)
网络摄像机是新一代的视频监控设备,目前有两种常用的网络摄像机体系结构:基于专用集成电路加微处理器和基于DSP的体系。前者采用视频编码ASIC(专用集成电路)芯片,外加一个MP
随着移动通信系统三十多年的快速发展,人们对移动通信技术有了更高要求,力求保证渠道的便利性、种类的丰富性以及时效的敏捷性。因此LTE(LongTerm Evolution)作为目前通信技术
电力线通信(PLC)是利用现已存在的电力线网络来实现信息交换和数据传递的一种技术。由于其成本低、范围广、连接方便等特点,可以作为“最后一英寸”网络接入的解决方案之一。