基于深度学习的脑电信号上肢运动意图识别

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lgwfzc
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
脑机接口是一种人脑与外部设备间建立信息连接通路的人机交互方式。基于运动想象电位的脑机接口技术可通过采集脑电信号和控制外部设备辅助肢体或直接完成动作任务,在医疗康复、日常交流、游戏娱乐等领域发展前景良好。本文针对脑机接口研究中存在的复杂运动想象模式少、多类别任务识别率低的问题,设计上肢屈肘、肩关节水平内收和屈腕三种运动想象动作范式,采用深度学习算法进行了分类研究,主要工作如下:(1)采集三种不同运动范式下的EEG信号,利用动态时间规整算法对长度不等的活动段信号进行规整,得到相位统一、长度相同的EEG数据;基于复杂网络建立脑网络模型,利用节点重要度、聚类系数等特性指标对64个节点进行分析,选择16个重要节点作为EEG的输入通道,确定EEG特征的空间分布。(2)设计卷积神经网络分类模型,设置两个卷积层分别对EEG信号进行时间和空间卷积操作,实现特征提取;采用池化层对特征进行降采样,并通过全连接层及输出层进行分类;通过改进网络的激活函数和损失函数提升网络性能,进一步优化模型;比较不同参数对网络性能的影响,确定最佳特征组合。(3)针对多分类问题,采用一对多的公共空间模式算法进行特征提取,利用深度卷积神经网络进行二次特征提取和分类,可以更好地表征数据的通道及时间上的相关性,解决单一CNN方法存在的特征提取过于随机的问题;对两种方法的结果进行分析比较,通过BCI竞赛数据集进一步验证两种方法处理运动想象分类问题的有效性。
其他文献
目标检测是计算机视觉领域非常活跃的研究方向之一,它主要是找出输入图像中所有感兴趣的目标,并确定目标物体的类别和位置信息。近几年,深度学习在图像目标检测中被广泛应用,因其较传统算法速度更快、检测精度更高的优势,成为目标检测领域的主流算法。本文通过对有关的深度学习目标检测算法进行对比分析,综合考虑算法的检测精度和实时性两个因素,选取一阶段目标检测算法Single Shot Multi Box Dete
学位
“生育”一直以来都是国家重点关注的对象。国内“单身女性享有生育的权利”这一议题出现于本世纪初,二十多年来学界围绕生育权的性质、单身女性是否享有生育权利、单身女性的生育权利是否应该得到实现等方面进行了诸多讨论,但都没有统一的结论。与此同时,人类辅助生殖技术的出现与发展为生育领域带来了一场全面的洗礼,单身女性的生育自决能够借由辅助生殖技术得以实现便是其中之一。全文正文分为四个部分:第一部分主要讨论单身
学位
目的 :探讨人工智能(AI)在冠状动脉(冠脉)CTA(CCTA)诊断冠状动脉疾病中的应用价值。方法 :回顾性分析行CCTA和冠脉造影术(CAG)66例(三大主支共198支血管)冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)患者的影像学资料。CCTA图像分别由高年资主治医师和AI辅助诊断软件进行处理,评价AI辅助诊断软件在冠脉疾病诊断中的可行性及准确性。结果:(1)AI辅助软件自动对CCTA图像一键式重建分析并
期刊
目前,我国刑事被害人司法救助是指,被害人及其近亲属、被害人死亡后依赖其生活的其他人,因犯罪行为陷入生活困难的,由司法机关给予多元化救助,帮助其走出困境。近年来,被害人司法救助相关文件相继出台,地方司法机关不断探索创新救助模式,被害人司法救助在理论层面和实践层面都取得了一定的成果。但是,发展中的被害人司法救助也暴露出一些问题,如基础理论研究薄弱,程序性研究相对不足,比较法研究滞后等。本文借助理论研究
学位
随着三维成像技术和计算机产业的发展,快速获取三维点云并实时进行处理已经成为现实,在此基础上的三维点云相关算法,如三维物体表面重建、场景分割、目标识别和姿态估计算法成为近年来国内外学者的研究重点,相关算法在工业领域,如工件CAD模型构建、高精度产品质量监控、无序抓取等,获得了广泛的应用。本文主要针对无序抓取任务中的三维目标识别和姿态估计问题进行研究,主要研究内容包括:首先,针对无序抓取任务中外观相近
学位
新冠疫情爆发给数字经济发展带来了新机遇,数字贸易法律规制问题成为时下国际贸易法的焦点。从国际数字贸易法律规制现状上看,经过了几轮电子商务谈判,尽管存在分歧,但世界贸易组织(以下简称WTO)仍主导与电子商务、数字贸易有关的国际规则制定。然而由于电子商务谈判进展缓慢,部分国家尝试通过双边或区域贸易协定输出数字贸易法律规则,G20等国际组织亦开始针对数字贸易议题展开谈判。这样的背景下,现阶段的国际数字贸
学位
随着人工智能及机器人技术的快速发展以及人们对健康生活的不断追求,医疗设备的应用市场也不断扩大。本文针对骨折治疗传统复位方法(手法复位、牵引复位、手术复位)中存在的二次损伤、医生体力消耗大及术后矫正动态性能差等问题,构建了一种信息物理融合(Cyber-Physical Systems,CPS)系统用于指导机器人的复位动作,本文主要从以下几个方面进行了研究。(1)构建了骨折复位手术机器人的信息物理融合
学位
本文主要以时间为轴线、从权利保护角度对无刑事责任能力的精神病人强制医疗程序中的鉴定相关问题进行研究,共包括五个部分,约三万余字。第一部分阐述刑事强制医疗制度的基本问题。强制医疗程序在保障实施危害社会行为的精神病人合法权利的同时,又能够保护社会安全,其正当性基础包括法律家长主义、警察权和人权理论。法医精神病鉴定意见本身所具有的特性、法官对其审查判断的现状以及其与强制医疗的关系决定了其在强制医疗程序中
学位
天车运输系统被广泛地应用于钢铁行业的生产现场以及钢卷的运输、仓储环节,对钢铁的生产效率有着直接的影响。因此,为满足钢铁行业对效率性和安全性的要求,天车开始往信息化、智能化方向发展。目前已有大型钢铁企业采用激光雷达扫描仪的方式实现天车对钢卷的定位,但是激光雷达扫描仪成本高不利于推广。此外,由于钢卷本身具有低纹理、重复纹理和规则几何外形的物理特点,并且在钢卷的储存和运输过程中存在多排叠放的情况,使传统
学位
《公司法司法解释(五)》第二条规定,关联交易合同存在无效或者可撤销情形的,股东可发动股东代表诉讼;第一条规定,被告不得仅以履行了信息披露或经股东(大)会同意等程序性抗辩。问题在于,如果进行实质判断以确定关联交易无效。本文拟结合民事法律行为无效的理论及规定,对此展开来讨论。除引言外,本文共有四章:第一章,违反法律、行政法规强制性规定的关联交易无效。首先,案例实证。检索司法实践中与民法典第一百五十三条
学位