基于EEG的BCI的研究与设计

发布时间：2020-04-28 03:28

【摘要】： 脑机接口(Brain-Computer Interface，以下简称BCI)研究的是在大脑与外部设备之间建立新的通信通道，进行信息传递。这项技术在上世纪九十年代起步，2000年后逐渐成为研究热点。BCI的研究涉及生物、医学、计算机、通信等众多领域，是一个交叉学科的研究方向。随着BCI的发展，动物士兵、昆虫士兵相继出现；一些辅助诊断和辅助治疗的BCI系统在医学上开始越来越广泛的被应用。我们项目组主要从事基于EEG(头皮脑电信号)的BCI的研究和开发。而我主要负责基于P300的中文笔划打字系统的设计和实现。本文主要包括EEG的研究和基于P300的中文笔划打字系统的设计与实现，主要工作集中在以下几个方面：研究各种EEG，并根据它们的特点，，给出了它们的应用前景。人脑像一台完全并行的多核的超大容量的计算机。它功能特别强大，可以在极短的时间里完成人脸的识别。大脑里还存储在大量的记忆。人的大脑是如何工作的了，我们现在还了解不多。脑电信号是研究人脑的一个重要的途径。本文分析自发脑电波的各种节律波的特点以及它们可能的产生机制，在此基础上提出了相关的BCI的初步设计。本文还分析了各种诱发电位的特点。诱发电位中的事件相关电位(ERP)在认知与脑科学研究有重要的价值。P300是ERP的一种。基于P300的中文笔划打字系统的设计与开发。我们先设计刺激的界面，然后做了大量的实验来研究脑电以及P300的特点。然后根据脑电信号以及P300的特征设计了这个打字系统。刺激界面启动对被试进行刺激；信号采集模块采集脑电信号，并进行数字化；信号的预处理提高信号的信噪比，并按照要求将信号进行分段；信号的处理模块提取信号的特征，并进行模式的分类，再根据识别的结果，产生控制信号；控制信号控制设备打字。
【图文】：

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图目录图1一1大脑皮层示意图 [z].........……，..............................................................……1图1一 2BCI的应用...........................................……，.......……，...................……，…，…l图1一 3Berlin基于动作想象的虚拟打字机................................................……，…6图1一4Graz基于EEG的打字系统............................................................……，二，1图1一 5Graz基于EEG的康复系统二，.........................................................……，…7图2一1脑电信号采集的位置图…

打字机

日日仁日L...黝~嚷嚷嚷 BERUNNN蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸了抓是~书姗姗擎擎擎擎擎擎擎擎擎擎即即渤韶礴介娜娜图1一 3Berlin基于动作想象的虚拟打字机他们使用了带通滤波、CSP、傅立叶变换和反变换来进行特征提取，使用LDA、正则最小二乘法来进行分类转换[’7][l8]。 BerlinBCI的几个特点:1.使用该系统的用户只需要少量训练，甚至不需要训练;2.信号处理的算法效率很高，使用的是单次试验的分类，实时性不错;3.传输率在15一35+hits/m，输出一个字母平均耗时2.15汇’9]。1。 2.3.2GrazGn比科技大学的BCI一ab是该领域目前最领先几个实验室之一，Gn比BCI于1991年在 Prof.Dr.GPfurtscheller的领导下开始。他们也是基于运动想象的ERD。2000年以后，他们开发了很多BCI应用系统。2004年，他们完成了基于EEG的打字系统
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP334.7;TP14

【引证文献】