基于左右手运动想象的脑机接口研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:itliutao123
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)是一种全新的人机接口方式,它可以提供一种不依赖于人体外周神经系统及肌肉组织,建立在人与周围环境间信息交流与控制的新型通道。脑机接口的一个重要用途是为那些思维正常但有严重运动障碍的患者提供交流和控制途径,提高其生存质量。近年来,基于脑电信号(Electroencephalogram,EEG)的BCI技术已成为康复领域新的研究热点。 脑-机接口系统有很多种,我们主要研究了基于左右手运动想象的脑机接口系统。人脑的脑电信号活动集中在运动皮层体现为μ节律(8-12Hz),人们运动或者想象运动的时候都会伴随着μ节律的减小,这个减小叫做“事件相关去同步化”。我们的研究就是基于脑电信号的这个特性。 本文在查阅大量文献的基础上,首先介绍了当前BCI研究中涉及到的关键技术。在BCI系统中,脑电的特征提取与分类是非常关键的环节。本文主要研究了基于左右手运动想象的脑机接口系统的特征提取与分类算法。我们提取了三种信号特征:时域特征、频域特征以及时频联合特征。时域特征用的是信号的幅值,频域特征用的是信号的AR模型功率谱密度,而时频联合特征是将两个特征结合为一个特征向量进行后续分类。实验中,我们发现在特征提取前对数据进行一下预处理效果会好很多。 本文中,我们用了几种分类算法对特征进行分类,包括直接判别法、欧氏距离判别法、马氏距离判别法和感知器准则算法。在几种分类算法中,直接判别法直接而简单,传输速率高,但存在稳定性问题。用马氏距离判别也取得了较为理想的效果,分类正确率均高于使用欧氏距离判别。而使用感知器准则算法对时频联合特征进行分类取得了最好的分类效果,高达87.1%,比其它文献报道的用其它方法在同组数据上进行离线处理的结果要高出三至五个百分点。
其他文献
城市给水管网是城市供水系统的一个重要组成部分,也是城市重要公共基础设施之一。然而,随着中国城镇化进程不断加快、城市社会经济的逐步发展,日益废旧的地下管网系统已经满
随着计算机和Internet网络技术的迅猛发展,21世纪正以一个前所未有的速度进入信息化时代。针对现代集团企业的产品服务内容和范围扩展以及异地联盟企业间合作日益增加等问题,上
随着科学技术的发展,移动机器人技术也进入了新的发展阶段,机器人的智能水平正向更高的层次发展。神经网络作为智能技术的重要方面也得到了长足的发展,并出现了第三代人工神经网
随着国家节能减排力度的不断加大,电力企业作为我国一次能源的消耗大户,节能减排工作迫在眉睫。目前,我国电力供需矛盾已逐渐从供方市场向需方市场转变,在激烈的市场竞争下,电站只有不断提高机组的运行水平,降低发电成本,才能使电站利润最大化,因此,研究电站节能减排监管优化具有非常重要的意义。本文根据国家节能减排工作方案的要求和燃煤电站的特点,针对电站传统的单级小指标体系在电站管理工作中的不足,构建了厂级节能
移动机器人间的协调协作能力表现了多机器人系统的可靠性和健壮性。而多机器人之间为了实现良好的合作与资源共享,需要以机器人之间的通信作为架构支撑,因此,对分布式移动机
随着工业过程控制要求的不断提高,大幅工况变动愈加频繁,系统的非线性特性突显,因此需要不断深入对复杂系统控制问题的研究,其中,多模型方法就是一项处理非线性系统控制问题的重要
两轮机器人是根据倒立摆的平衡原理而产生的一种自平衡机器人,它不仅具有自平衡机器人的结构性与仿生性特点,同时其轮式结构设计又兼具轮式机器人的移动便捷与功能实用的优点
再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业,它针对处于生命周期末端的产品,在性能分析的基础上,进行再制造工程设计,采用一系列相关的先进制造技术,使再制造产品质量达到
微观交通仿真作为ITS策略的重要测试与评价平台,己广泛应用于道路规划、交通组织管理方案评价、交通控制优化配时、社会经济效益评价等诸多领域。而GIS-T(交通地理信息系统)作
目前,基于直接数字频率合成 (Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS) 技术的任意波形发生器在设计上多采用FPGA结合微处理器芯片的形式。DDS部分功能由FPGA来实现,微处理