结合fNIRS与脑电信号的测谎技术研究
发布时间：2021-09-18 09:49
测谎的历史由来已久,测谎的工具与技术也经历了一个从简单到复杂、从非科学到科学的演变过程。随着心理学、脑科学等学科的发展,测谎技术会从单一指标向着多指标、复杂化的趋势变化。本文结合模拟犯罪实验得到的同步脑电信号与脑部功能性近红外光谱信号来实现测谎,主要研究工作如下:1)设计并进行了基于隐藏信息测试法的模拟犯罪实验,同步采集受试者的脑电信号与脑部功能性近红外光谱信号,利用模拟犯罪实验中不同刺激下受试者反应的差异,证明了脑电信号成分中的事件相关电位和功能性近红外光谱测谎的可行性。2)将脑电信号、功能性近红外光谱信号结合进行多模态测谎。对采集到的同步多模态信号进行处理,分别提取了事件相关电位样本的小波包能量熵、脑部氧合血红蛋白含量的线性回归系数及互近似熵作为脑电信号和功能性近红外光谱信号的特征,并将上述特征进行融合。3)提出一种人工鱼群算法优化超限学习机隐含层节点数的分类器优化算法,提高分类器识别率。利用优化后的分类器分别对单一信号特征、多模态信号特征进行分类决策,并与传统超限学习机的分类效果进行对比,证明了优化方法的有效性。实验结果表明,结合了脑电信号和功能性近红外光谱信号的测谎方法识别率比...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１大脑组成不意图??神经元由胞体和突起两个部分组成
?大脑半球??＿??图１．１大脑组成不意图??神经元由胞体和突起两个部分组成。其中，突起又分为树突和轴突两种。一个神??经元可以有多个树突，但是只有一个轴突。胞体中央有细胞核。树突接受到刺激，再??将兴奋传向细胞体。神经元的突起和另外的神经元、腺体细胞或者肌肉细胞之间通过??突触发生接触并进行信息的传递。??＾来自其他神经元轴突神经末梢??４?始核?神经末梢??—树突??图１．２神经元结构示意图??每一个神经元的轴突末梢与其他神经元的胞体或者树突相接触的部位就被称为突??触，突触分为突触前膜、突触间隙和突触后膜。神经递质存在于突触前膜内的突触囊??泡内。当动作电位发生在轴突末梢，神经递质就会被释放到突触间隙内，接着扩散到??２??
??放大神经递鹿受体??图１．３突触结构示意图??神经细胞在静息状态下，膜内外的电位差为负，大概有７０至９０ｍＶ，这种极化状??态下的电位被称为静息电位或膜电位。当神经细胞受到了刺激而兴奋时，产生了动作??电位，这种电位可以被传导。变化过程包括了去极化、反极化和恢复到极化状态这三??个阶段。去极化也就是原有的静息状态下的膜电位迅速消失的过程。反极化过程指的??是电位继续变化之后膜内外的电位极性变为相反。有时，由于神经递质和受体的不同，??突触后膜的极化状态会被减弱，那么就形成了兴奋性突触后电位（ＥＰＳＰ）；有的时候突??触后膜的极化状态反而会被加强，就形成了抑剌性突触后电位（ＩＰＳＰ）。??锋电位（反极化状态｝??Ｉ?°??￥?过?／?＼程??程?／?＼??务寸??＼???局部去极化????７。＆?麵状态）??时阈／ｒｒｎ??图１．４动作电位示意图??１．２功能
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于fNIRS下运动因素对执行功能的影响[J]. 林勇,孙文娜. 当代体育科技. 2018(04)
[2]基于改进超限学习机的N400诱发电位测谎方法[J]. 艾玲梅,余龙. 陕西师范大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]基于互近似熵的微电网并网同步检测方法[J]. 沈冰,肖远兴,翁利国. 电力系统保护与控制. 2017(16)
[4]多导脑电复杂度特征的谎言测试研究[J]. 高军峰,司慧芳,于晓琳,顾凌云. 电子科技大学学报. 2017(04)
[5]基于卷积神经网络的fMRI数据分类方法[J]. 张兆晨,冀俊忠. 模式识别与人工智能. 2017(06)
[6]脑认知犯罪相关信息的测谎与反测谎分析[J]. 刘洪广,刘秦伊. 中国人民公安大学学报(自然科学版). 2017(01)
[7]基于事件相关电位近似熵识别心理意识真实性的研究[J]. 赵敏,赵春临. 电子科技大学学报. 2016(05)
[8]基于近红外光谱技术定量分析导热油的研究[J]. 黄国兴. 福建分析测试. 2016(05)
[9]基于fNIRS的脑功能连接研究综述[J]. 赵佳. 北京生物医学工程. 2015(06)
[10]基于MEMD互近似熵及FCM聚类的轴承故障诊断方法[J]. 张淑清,胡永涛,李盼,包红燕,姜万录,钱磊. 中国机械工程. 2015(19)
博士论文
[1]EEG时空特征分析及其在BCI中的应用[D]. 赵启斌.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]基于朗伯—比尔定律的食品安全快速检测仪的设计与实现[D]. 侯亚辉.中国地质大学(北京) 2017
[2]基于近红外光谱技术的脑血氧检测[D]. 徐文廷.电子科技大学 2014
本文编号：3399920
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１大脑组成不意图??神经元由胞体和突起两个部分组成
?大脑半球??＿??图１．１大脑组成不意图??神经元由胞体和突起两个部分组成。其中，突起又分为树突和轴突两种。一个神??经元可以有多个树突，但是只有一个轴突。胞体中央有细胞核。树突接受到刺激，再??将兴奋传向细胞体。神经元的突起和另外的神经元、腺体细胞或者肌肉细胞之间通过??突触发生接触并进行信息的传递。??＾来自其他神经元轴突神经末梢??４?始核?神经末梢??—树突??图１．２神经元结构示意图??每一个神经元的轴突末梢与其他神经元的胞体或者树突相接触的部位就被称为突??触，突触分为突触前膜、突触间隙和突触后膜。神经递质存在于突触前膜内的突触囊??泡内。当动作电位发生在轴突末梢，神经递质就会被释放到突触间隙内，接着扩散到??２??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于fNIRS下运动因素对执行功能的影响[J]. 林勇,孙文娜. 当代体育科技. 2018(04)
[2]基于改进超限学习机的N400诱发电位测谎方法[J]. 艾玲梅,余龙. 陕西师范大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]基于互近似熵的微电网并网同步检测方法[J]. 沈冰,肖远兴,翁利国. 电力系统保护与控制. 2017(16)
[4]多导脑电复杂度特征的谎言测试研究[J]. 高军峰,司慧芳,于晓琳,顾凌云. 电子科技大学学报. 2017(04)
[5]基于卷积神经网络的fMRI数据分类方法[J]. 张兆晨,冀俊忠. 模式识别与人工智能. 2017(06)
[6]脑认知犯罪相关信息的测谎与反测谎分析[J]. 刘洪广,刘秦伊. 中国人民公安大学学报(自然科学版). 2017(01)
[7]基于事件相关电位近似熵识别心理意识真实性的研究[J]. 赵敏,赵春临. 电子科技大学学报. 2016(05)
[8]基于近红外光谱技术定量分析导热油的研究[J]. 黄国兴. 福建分析测试. 2016(05)
[9]基于fNIRS的脑功能连接研究综述[J]. 赵佳. 北京生物医学工程. 2015(06)
[10]基于MEMD互近似熵及FCM聚类的轴承故障诊断方法[J]. 张淑清,胡永涛,李盼,包红燕,姜万录,钱磊. 中国机械工程. 2015(19)
博士论文
[1]EEG时空特征分析及其在BCI中的应用[D]. 赵启斌.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]基于朗伯—比尔定律的食品安全快速检测仪的设计与实现[D]. 侯亚辉.中国地质大学(北京) 2017
[2]基于近红外光谱技术的脑血氧检测[D]. 徐文廷.电子科技大学 2014
本文编号：3399920
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