近年来,随着计算机图形图像技术的发展,立体显示技术使观看者在虚拟环境中产生一种身临其境的视听效果,成为技术领域的新热点,得到了广泛的应用,大量3D影片的热映,也使人们对于立体显示技术更加关注。但由于3D影像具有很强的立体感和沉浸感,长时间观看立体影像(30分钟以上),就可能使人产生头疼、视觉疲劳、恶心呕吐等不适症状,这在一定程度上影响着立体显示技术的应用、发展与普及前景。目前,对3D观影条件下的神经生理变化及所致不适感的分析研究较为缺乏。因此,本课题提出通过研究观看3D影像的脑电信号特征变化,分析3D影像不适感与脑电特征之间的客观联系。该研究将有助于对3D影像所致不适感的深入理解,为立体显示技术的改进提供参考。脑电信号是大脑神经细胞总体活动在大脑皮层或头皮表面表现出的电现象,是对大脑生理活动的综合反映,脑电信号可用来检测大脑的思维、病理、认知等高级中枢神经活动。为分析3D影像所致不适感反应在脑电信号中的信息,本文设计了2D和3D两种观影模式下脑电实验,实验过程中记录观影者的脑电信号进行分析,并对受试者在观影前、观影过程中、及观影结束进行短暂休息之后三个阶段进行不适感量表调查。研究中首先将实验得到的脑电信号数据进行预处理,随后,将预处理的信号进行频谱特征分析和非线性参数分析。频谱特征分析主要包括平均功率谱和相对功率谱比值分析,非线性参数分析中选用了功率谱熵、复杂度和近似熵等参数,对2D和3D实验条件下的这些参数值进行统计学检验,探讨两种条件下的差异。对观影者的不适感量表调查分析发现3D观影条件下不适感显著上升,且不适感主要集中在视觉感觉和肢体紧张感上。频谱分析发现,3D观影下脑电中的alpha节律成分逐渐降低,beta节律成分逐渐升高,其R比值(beta/alpha)随观影时间呈逐渐上升趋势。非线性特征分析发现,3D观影下额叶的功率谱熵、KC复杂度及近似熵参数均表现出显著性差异,表明3D条件下观影者会产生更强的神经兴奋性,因而也更易诱发视觉疲劳。另外,中顶叶及颞叶的KC和近似熵也表现出显著性的变化,表明信息传导速率和神经生理状态的变化情况。上述分析结果表明,2D和3D不仅在主观量表中表现出明显差异,在脑电信号的频谱特征和非线性特征上也表现出显著性的差别；采用电生理信号研究3D不适感值得进一步深入的研究。