基于阻断的SSVEP和P300混合字符输入系统
发布时间：2021-07-21 05:44
现阶段,只用单一模式的稳态视觉诱发电位（SSVEP）范式或P300范式的脑机接口有着信息传输率和识别准确率不足的问题。设计了一种基于阻断SSVEP特征（SSVEP-B）及P300双特征识别的混合范式字符输入系统,进行相关实验,并对实验数据进行分析。通过分析得出结论:混合范式不仅可以诱发出SSVEP特征、SSVEP-B特征以及P300特征,并且可以很好地识别其特征,有效地提高了系统的识别准确率与信息传输率,平均识别准确率达到95.2%,平均信息传输率达到144 bit/min。通过对比,混合范式的信息传输速率与识别准确率均高于单一的SSVEP范式及P300范式。
【文章来源】：电子测量技术. 2020,43(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
(b)第一行阻断信号范式界面
图1 (b)第一行阻断信号范式界面本文设计有两个对比实验, 传统P300 Oddball范式和只有SSVEP的实验范式,只有SSVEP的实验范式即矩阵内字符列从左向右以不同的频率闪烁,列闪之后字符行从上到下依也以不同的频率闪烁,这里称之为单SSVEP范式。
本文实验中由SSVEP阻断信号诱发P300成分。以8 Hz的闪烁频率为例,如图3所示,两条曲线为在8 Hz时SSVEP信号和SSVEP-B信号的功率谱密度(power spectral density, PSD)在时域下的曲线。较粗的红线为SSVEP-B曲线,较细的蓝线为SSVEP曲线。当被试注视的字符发生Target刺激时,产生的SSVEP-B信号幅值要低于SSVEP信号,说明此时SSVEP信号被抑制,SSBEP_B信号被诱发,即产生P300成分。P300成分是在出现刺激后的300～500 ms后产生的应激变化,对采集到的EEG发生刺激后500 ms的数据段进行处理,经典Oddball范式下,P300成分的特征矩阵为13×5×250,13为刺激次数,5为P300相关的导联数,250为500 Hz采样率下500 ms的采样点数。同理混合范式下P300成分的特征矩阵为5×5×250。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SVM的风电机组偏航系统声学检测方法[J]. 李永战,谢磊,夏政,高宝成. 电子测量技术. 2019(17)
[2]小波变换与改进Kalman在北斗/SINS组合导航中的研究[J]. 张国强,鲁昌华,李燕,章梦阳. 电子测量与仪器学报. 2019(07)
[3]基于SSVEP＿SSA融合的混合脑机接口研究[J]. 韩向可,郭士杰. 仪器仪表学报. 2019(05)
[4]视觉工作记忆中非语义编码信息对注意捕获的影响:来自ERPs的证据[J]. 杨海波,牛丽丽,尹莎莎,白学军. 心理与行为研究. 2019(01)
[5]基于卷积神经网络的P300事件相关电位分类识别[J]. 丑远婷,邱天爽,钟明军. 中国生物医学工程学报. 2018(06)
[6]目标视场角对P300-RSVP目标检测系统的影响分析[J]. 褚凯轩,常天庆,郭理彬,马也. 计算机工程与应用. 2018(23)
[7]基于变分模态分解及能量熵的微震信号降噪方法[J]. 张杏莉,卢新明,贾瑞生,阚淑婷. 煤炭学报. 2018(02)
[8]基于信号阻断的可配置低功耗乘法器设计[J]. 李道通,夏银水,钱立波. 无线通信技术. 2017(03)
[9]视觉通路下闪光刺激对SSVEP影响的仿真研究[J]. 郭湛超,覃玉荣,赵隆. 电子测量与仪器学报. 2016(04)
[10]基于SSVEP阻断与P300特征的混合范式脑-机接口[J]. 许敏鹏,张力新,明东,綦宏志,陈龙,马岚,万柏坤. 电子学报. 2013(11)
硕士论文
[1]基于多特征融合与SVM的图像检索研究[D]. 谢备.中南林业科技大学 2017
本文编号：3294437
【文章来源】：电子测量技术. 2020,43(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
(b)第一行阻断信号范式界面
图1 (b)第一行阻断信号范式界面本文设计有两个对比实验, 传统P300 Oddball范式和只有SSVEP的实验范式,只有SSVEP的实验范式即矩阵内字符列从左向右以不同的频率闪烁,列闪之后字符行从上到下依也以不同的频率闪烁,这里称之为单SSVEP范式。
本文实验中由SSVEP阻断信号诱发P300成分。以8 Hz的闪烁频率为例,如图3所示,两条曲线为在8 Hz时SSVEP信号和SSVEP-B信号的功率谱密度(power spectral density, PSD)在时域下的曲线。较粗的红线为SSVEP-B曲线,较细的蓝线为SSVEP曲线。当被试注视的字符发生Target刺激时,产生的SSVEP-B信号幅值要低于SSVEP信号,说明此时SSVEP信号被抑制,SSBEP_B信号被诱发,即产生P300成分。P300成分是在出现刺激后的300～500 ms后产生的应激变化,对采集到的EEG发生刺激后500 ms的数据段进行处理,经典Oddball范式下,P300成分的特征矩阵为13×5×250,13为刺激次数,5为P300相关的导联数,250为500 Hz采样率下500 ms的采样点数。同理混合范式下P300成分的特征矩阵为5×5×250。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SVM的风电机组偏航系统声学检测方法[J]. 李永战,谢磊,夏政,高宝成. 电子测量技术. 2019(17)
[2]小波变换与改进Kalman在北斗/SINS组合导航中的研究[J]. 张国强,鲁昌华,李燕,章梦阳. 电子测量与仪器学报. 2019(07)
[3]基于SSVEP＿SSA融合的混合脑机接口研究[J]. 韩向可,郭士杰. 仪器仪表学报. 2019(05)
[4]视觉工作记忆中非语义编码信息对注意捕获的影响:来自ERPs的证据[J]. 杨海波,牛丽丽,尹莎莎,白学军. 心理与行为研究. 2019(01)
[5]基于卷积神经网络的P300事件相关电位分类识别[J]. 丑远婷,邱天爽,钟明军. 中国生物医学工程学报. 2018(06)
[6]目标视场角对P300-RSVP目标检测系统的影响分析[J]. 褚凯轩,常天庆,郭理彬,马也. 计算机工程与应用. 2018(23)
[7]基于变分模态分解及能量熵的微震信号降噪方法[J]. 张杏莉,卢新明,贾瑞生,阚淑婷. 煤炭学报. 2018(02)
[8]基于信号阻断的可配置低功耗乘法器设计[J]. 李道通,夏银水,钱立波. 无线通信技术. 2017(03)
[9]视觉通路下闪光刺激对SSVEP影响的仿真研究[J]. 郭湛超,覃玉荣,赵隆. 电子测量与仪器学报. 2016(04)
[10]基于SSVEP阻断与P300特征的混合范式脑-机接口[J]. 许敏鹏,张力新,明东,綦宏志,陈龙,马岚,万柏坤. 电子学报. 2013(11)
硕士论文
[1]基于多特征融合与SVM的图像检索研究[D]. 谢备.中南林业科技大学 2017
本文编号：3294437
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3294437.html
