脑—机接口系统中实用分类技术的研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:FuSoo
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
近几年来,计算机技术的飞速发展和信号处理技术的长足应用,使得人们对脑-机接口(BCI)的研究和应用成为可能。BCI是在人脑和计算机或其他电子设备之间建立的一种直接的信息交流和控制通道,是一种不依赖于常规大脑输出通路(外周神经和肌肉组织)的全新的信息交流系统。这种新的信息交换和控制技术,将能为瘫痪病人,特别是那些丧失了基本肢体运动功能但思维正常的患者,提供一种与外界进行信息交流和控制的新途径,正受到越来越多的重视。 目前,用于BCI研究的脑电图仪大多都是专用的,它们具有实验设计方便、数据提取快速等优点,但价格昂贵。而医院临床使用的脑电图仪尽管价格相对便宜,但因为专用于为病人诊断病情,缺少相应的软件平台支持而不能用于BCI研究。因此在本课题中,作者首先基于临床使用的脑电图仪利用VC++6.0设计实现了一个软件系统Sdund,该系统首先从USB接口读取硬件系统采集的脑电数据,并以图形方式实时显示,以数据文件形式进行保存。然后在波形回放时可以提取事件相关数据和信息,供后继分析处理,数据库采用SQLServer 2000。同时,系统还基于以上功能设计实现了左、右手食指敲击键盘实验。 本文研究的BCI实验是基于手指动作的单次试验脑电信号分类,该类实验由于具有实验方法简单、响应时间短、识别率较高等优点而成为一个研究重点。在该论文中,作者提出了一种基于脑电信号中的动作准备电位(BP)和事件相关同步化(ERD),使用支持向量机(SVM)作为分类器的算法来分类左、右手食指敲击键盘时的单次试验脑电信号。在通过Sdund系统获得实验者的事件相关数据后,由于BP现象出现在低频段,ERD现象出现在中频段,因此首先将多通道EEG数据分别通过低通滤波器和带通滤波器,然后用时间窗进行时域上的过滤,选取现象表现最明显的一段数据,再通过共空域子空间分解(CSSD)从信号中提取特征,设计空间滤波器,最后基于提取的特征,通过SVM训练后,进行分类识别。在对三个人的脑电数据分类中,平均识别率达到了71%,同时将本算法应用于2003年和2002年国际脑—机接口竞赛数据集,识别率分别达到80%和89%。
其他文献
学位
学位
纳米晶体材料由于其特殊的微观结构使得其具有常规粗晶材料所不具备的一系列优异的力学性能,如较高的屈服强度、硬度以及良好的耐磨性能等,因而受到了广泛的关注。然而,到目前为
生物质是一种理想的可再生能源,热解气化技术在实现生物质能的高效清洁利用方面具有明显优势,基于前期研究,本文提出了一种烟气气氛下生物质垃圾热解-低热值热解气燃烧循环工艺。该循环工艺不仅高效环保,而且能够简化设备,具有重要的研究意义。本文首先基于Aspen Plus工业流程模拟软件,针对循环工艺建立了两种模型,分别为反应动力学模型和热力学平衡模型。通过模拟数值与实验结果的对比分析得出,反应动力学模型更
学位
学位
心血管疾病是当今危害人类健康的主要疾病之一,心电图检查是临床上诊断心血管疾病的重要方法,利用计算机对ECG进行自动准确的分析一直是国内外学者所热衷的课题。室性早搏是
本文在对需求充分调研的基础上设计了一套基于模糊变量表达的室内舒适度测控系统。首先,从理论上分析了符号化测量理论及模糊控制理论。从符号信息表述的角度阐述测量概念和
煤调湿是用于煤预处理的一种节能降耗、清洁生产的新工艺、新技术,而蒸汽管回转干燥机是煤调湿的核心设备。采用蒸汽管回转干燥机提高煤的利用效效,实现节能减排,在能源紧缺且环