警觉度指的是人在执行某项任务时维持注意力或警觉性的水平。在人们正常工作时,如果警觉度处于比较低的状态,可能会影响我们的正常生活,甚至会给我们的生命财产安全造成很大的危害。目前在警觉度检测的研究中,脑电信号是用得最多的生理指标之一,因为脑电信号的某些特征会随着人体警觉度的变化而变化。因此可以通过研究脑电信号特征变化对人体的警觉度进行检测。本文主要研究在警觉度检测的三种应用中脑电信号特征的变化。利用三种诱发警觉状态变化的实验方式:模拟驾驶任务、睡眠剥夺和视觉脑-机接口使用,为其它应用中的脑电警觉度检测研究提供参考。本文的主要内容包括以下三个方面:1、使用模拟驾驶任务诱发被试出现警觉状态变化,先利用台湾交通大学的模拟驾驶实验数据开发脑电警觉度回归算法,之后使用Unity 3D平台设计了一款类似功能的模拟驾驶软件,在模拟驾驶实验中给被试同样的车体位置偏移校正任务。同步采集被试的脑电信号和行为学数据,使用同样的算法处理本文中实验采集的数据,验证本研究中搭建的模拟驾驶警觉度检测平台和脑电警觉度检测算法的有效性。2、使用睡眠剥夺实验方式诱发被试出现不同程度的警觉状态,睡眠剥夺的持续时间是36小时,每4小时采集被试静息状态(睁眼和闭眼)和做精神运动警觉性任务(Psychomotor Vigilance Test,PVT)中的脑电,并且在每组实验开始前让被试填写4种量表。通过分析PVT任务中反应时间数据可知随着睡眠剥夺实验时间的增长被试的警觉程度下降,并且脑电功率谱密度发生相应变化。本研究分别建立脑电功率谱密度和被试反应时间、行为量表数据的回归模型。3、使用具有一定时间和任务量的脑力负荷诱发被试出现警觉状态变化,研究视觉脑-机接口使用过程中的警觉度检测。使用的范式是基于稳态视觉诱发电位(Steady-state Visual Evoked Potential,SSVEP)的文字拼写系统,探究新用户在训练使用过程中是否有低警觉状态产生,产生的低警觉状态是否会影响SSVEP的稳定性,进而间接影响脑-机接口系统的性能,对基于脑电的警觉度检测在脑-机接口使用中出现的问题提供建设性意见。