脑电信号处理及分析软件设计与实现

来源 :中南民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kukakei
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
大脑是人体的重要器官,由其神经元细胞活动产生的脑电,在神经系统疾病诊断、情绪状态分析、心理活动研究、脑-机接口应用等方面,扮演着重要角色。目前,常借助于现代化软件工具—脑电信号处理及分析软件,获取脑电信号并对其进行有效地处理及分析。而在国内,脑电信号处理及分析软件的使用,被国外费用昂贵的软件所占据,所以需要自主开发一款具有核心竞争力、功能良好的国产脑电信号处理及分析软件。
  本文结合生物医学工程、信号处理、计算机等方面知识,在脑电信号处理及分析软件的开发过程中,主要完成了以下工作:
  一、明确软件系统的开发目的及意义,在开发前进行了相关需求调研,并据此完成软件系统的总体设计。把软件系统分为两个部分:脑电信号处理部分和脑电信号分析部分。信号处理部分包含:脑电数据采集、脑电数据波形显示、脑电数据存储、导联脱落检测、滤波等五个处理功能模块;信号分析部分包括:脑电数据文件操作、事件相关电位数据分析、频谱分析、主成分分析、独立成分分析、脑电地形图绘制、脑电相关性分析等七个分析功能模块。
  二、依据软件系统的总体设计,逐步完成软件系统中脑电信号处理部分和分析部分的各功能模块代码编写及软件界面实现。
  三、对软件系统进行功能测试和系统测试,验证了所实现的处理及分析算法,并对测试过程中出现的问题及时进行修改,使软件功能尽可能完善。
  通过以上工作,最终使得自主开发的软件系统满足设计要求,能准确地处理与分析脑电信号。其成功的开发,对打破国外在脑电信号处理及分析软件领域中的垄断,降低国内使用成本,提升科研条件和医疗水平,有着推动作用。
其他文献
大脑是生物的高级神经中枢,在调控生物生命活动中扮演者“指挥官”的角色。想要对大脑下达的命令进行准确传达与执行,离不开大脑中神经细胞之间的信息传递。神经元细胞之间通过突触之间分泌的神经递质来传递各种信息,神经递质包裹在突触前膜的囊泡中,通过囊泡膜与突触前膜的融合从突触前膜中分泌释放出来。囊泡膜与突触前膜的融合过程经多种蛋白共同调解完成,Co mplexin(Cpx)蛋白就是参与调节该过程的蛋白之一。
学位
脑-机接口是一种利用脑电信号控制外部环境的系统。随着脑-机接口技术的不断发展,脑-机接口已经不只限于在实验室中进行研究,如今脑-机接口技术正在逐渐走进人们的生活当中,并且给人们的生活带来了一定的便利。本文旨在研究移动性好、功耗低的可穿戴式脑-机接口系统,实现对脑电信号的实时采集,信号处理,特征提取以及模式识别等。  本文主要从以下几个模块进行研究和设计:1.视觉刺激模块。本系统是以“模拟阅读”为实
随着医学图像处理技术的飞速发展,计算机辅助诊断系统已经成为医师诊断病患的一项重要工具,而细胞自动识别是计算机辅助病理图像分析算法的关键步骤,为很多后续进一步的定量分析提供基础。  诺丁汉组织学评分系统与组织病理学图像中乳腺癌细胞的形状和外观高度相关。由于乳腺细胞的类型、疾病恶性程度和生存周期等因素,外观会呈现很大的差异性,因此单体细胞的大小、形状、外观和质地的不同会给人工手动识别带来很大麻烦。另一
DNA合成仪是指一种采用固相合成法来实现 DNA合成过程自动化、标准化的仪器。DNA合成在优化密码子用于异源表达、构建异源代谢途径、合成人工基因组以及医疗诊断、药物研制等方面有广泛应用。  将合成 DNA所采用的固相亚磷酸酰胺法与自动控制技术相结合,设计了一款基于STM32的96通道寡核苷酸长链的多通道DNA合成仪。该 DNA合成仪主控芯片选自 ST系列微控制器,主控会实时接收和处理来自上位机的指
阿片类药物一直是临床镇痛的主力军,但使用过程中常常发生与镇痛作用完全相悖的痛觉过敏现象(OIH)。临床用药中已有作用于蓝斑核(LC)的药物可用于预防OIH的形成,但是LC在OIH的形成和调节中的作用机制尚不明确,所以本文旨在揭示LC在OIH中的调控作用。  目的:本文的主要研究目的是,通过对OIH大鼠的 LC进行神经网络解析和对LC—去甲肾上腺素(NE)系统在OIH大鼠中的变化进行探究,来进行LC
学位
功能磁共振成像(fMRI)是一种通过检测神经活动的血氧水平依赖变化的磁共振成像(MRI)技术,可以对感官刺激或认知活动导致大脑活动的区域高质量显示。fMRI技术具有时间分辨率高和非侵入性等优势,目前已在健康个体、病人及动物的大脑的功能研究中得到了广泛应用。脑功能磁共振成像技术的关键是对 fMRI数据的处理与分析。我们对 fMRI数据的处理方法包括预处理和激活区提取算法两大核心部分进行了深入的研究,
随着人们生活水平的提高,各种肝脏疾病的发病率和死亡率也在逐年上升,对人类的健康造成严重的威胁。在临床上,肝脏疾病的诊断主要是由经验丰富的医生对肝病患者的计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)图像进行手动分割,获取肝脏的准确解剖信息,从而对肝功能进行有效评价。然而,普通肝病患者的三维肝脏图像大约有几百层二维切片,仅依靠医生手动分割将是一项繁琐、费时且不可重现的工作。利用计算辅
学位
随着经济生活的迅猛发展,心血管疾病已成为人类健康的严重威胁,借助于医学影像技术的辅助,医生能够准确快速地进行临床诊断以及病情跟踪。在传统的心脏疾病诊断中,需要有丰富经验的医生手动分割出心脏影像中的各个组织结构,以便对心脏功能进行评价。因此,研究心脏影像的分割具有深远的意义。对于心脏分割而言,图像特征表达的有效性直接影响到分割的精度。而怎样处理医学影像数据以得到优良的特征表达是重要初始步骤。  近年
随着医学成像技术的不断发展,医学图像所能包含的病人病理信息越来越丰富。然而不同的成像设备所获得的图像有着其各自的特点,医生在临床诊断的过程中往往需要结合不同时间多种模态图像所提供的信息以做出更精确的诊断。医学图像配准作为医学图像处理领域的重要组成部分,可以将不同时间或者来自不同设备的医学图像所提供的病理信息融合到一起,使得医生对病人的身体情况有更加全面的认识。医学图像配准算法,按照对图像信息处理方
神经系统是生物体中最为复杂精密的系统,它肩负着生物体内各种信息的传递工作。神经系统疾病日益成为影响人类身体健康和生活质量的重要因素。神经系统的功能主要依赖于神经细胞彼此间在时间维度上的信息交换,这种信息交换通过Ca2+离子触发的,由突触前膜向突触后膜的神经递质释放而实现。上述的信息交换过程则需要以神经细胞空间维度上的正常生长发育和形态维持前提。神经细胞在时间和空间维度上的功能相互联系也互为保障,共