基于鸽视顶盖LFP信号的图像重建软件系统设计与实现

发布时间：2025-02-06 19:16

　　目前动物机器人的研究主要集中在刺激动物特定脑区进而控制动物行为。视觉系统作为动物感知外界环境信息的主要感官系统,视觉感知信息占感知信息的80%以上。鸟类具有发达的视觉系统,利用脑机接口技术获取视觉系统神经元信号并重建外部视觉输入,对动物机器人利用视觉系统进行救援侦察任务有着重要意义。本文以鸽子为研究对象,设计并实现了基于鸽子视顶盖(The Optic Tectum,OT)神经元响应信号的图像重建软件系统。该系统以图像作为视觉输入,利用多通道微电极阵列采集视顶盖神经元响应信号并分离出局部场电位(Local Filed Potential,LFP)信号,提取LFP信号频域内的幅值相位特征,构建图像与LFP信号之间的重建模型,最终实现图像重建。本文主要完成的工作以及相应的研究结果如下:(1)设计了图像重建软件系统分析了鸽视觉系统的特点,归纳了重建系统的设计原理,结合OT区神经元信号的获取要求以及后续信号处理过程总结了系统的设计需求。根据系统设计原理与设计需求,提出了图像重建软件系统的整体设计方案,方案将重建系统分为神经元信号采集分析和图像重建模型构建。神经元信号采集分析主要包含神经元信号采集、...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1鸽子离顶盖通路

图1.1鸽子离顶盖通路信号解码为出发点，设计图像重建软件系觉刺激之间的重建模型，对外界视觉刺激的动物机器人做重要准备。现状研究中，视觉系统一直是神经科学研究方更多是针对鸟类视觉神经系统结构或者编后神经元响应信号中重建外部视觉刺激也码的逆过程，通过神经元信号提取可以表征与视觉刺....

图2.1图像重建系统流程图

图2.1图像重建系统流程图根据图2.1可以看出图像重建系统主要包含神经元信号采集、信号分析和图像重建模型构建。神经元信号采集可以分为两个部分：电极植入、信号采集；信号特性分析也分为两个部分：神经元特性分析、响应信号分析；图像重建模型构建分为三个部分：图像视觉刺激生成、局部....

图2.2图像重建软件界面

图2.2图像重建软件界面从图可以看出，软件界面主要分为五个功能区，分别为按钮功能区、图像视觉刺激生成区、特征提取区、重建模型构建区以及结果展示区。按钮功能区主要包含神经元信号采集分析部分中的感受野特性分析、方向响应特性分析和图像重建部分的图像视觉刺激生成、特征提取、重建模型构....

图3.1鸽子OT区位置图

特性进行分析，为后续的视觉刺激模集取是通过多通道微电极阵列完成的，区植入多通道微电极阵列，有效神经元验模式的不同分为两种，急性方案和急性手术方案为辅的实验模式。慢性选健康鸽子称重并进行麻醉，麻醉的比妥钠麻醉剂对鸽子进行皮下或腹腔倒后，按照鸽脑功能结构图谱[56]确定具体如图3.....

本文编号：4030783