基于集成学习的运动想象脑电信号分类研究

发布时间：2021-10-16 01:25

　　脑机接口（Brain-Computer Interface,BCI）作为多学科交叉应用的新兴研究技术,受到等众多领域的青睐,比如,神经科学、人工智能、模式识别。脑机接口是一种全新通信技术,可以不依赖任何肌肉组织就能达到与外部设备通信、控制的目的,一直受到各界广泛关注。在脑机接口研究领域,运动想象（Motor Imagery,MI）脑机接口是BCI其中一类,只需要被试进行简单的动作想象就可以在大脑皮层产生相应信号作为BCI的输入,因此受到特别关注。BCI系统可分为多个模块,比如采集、预处理,特征提取,分类和输出模块。BCI系统最重要的就是良好的分类准确率。为此,本文主要针对脑机接口中脑电预处理、特征提取、分类等进行了以下研究:脑电信号是具有非平稳非线性、高维数、低信噪比的复杂生物电信号,单一的时域或者频域分析具有较大局限性,联合时频分析的小波变换无法完全区分和脑电信号相似的伪迹成分,降低分类识别率。鉴于此,提出了一种基于多域特征的随机子空间集成学习实现运动想象脑电分类的方法,本文结合MI信号特有的ERD/ERS特性分析,快速准确定位出最佳时频段,多算法互补提取多域特征作为特征向量,结合交... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

脑区分布图

重庆邮电大学硕士学位论文第2章运动想象脑电信号的相关知识12皮层脑电图和深度电极这两个过程需要神经外科手术植入电极，属于侵入式。EEG和fMRI属于非侵入式脑电采集方式。EEG因其无创性和相对低廉的价格等优势，成为脑电研究最常见的信号采集方式，成为非侵入式BCI最主要的研究方向，研究学者已经针对EEG展开了大量研究。此外，EEG也是本研究当中脑电数据来源的采集方式。图2.2国际标准10-20电极系统图2.3EEG电极位置示意图EEG的电极排列采用国际标准的10-20电极系统，如图2.2所示：以鼻根、枕骨隆突和头顶中央构成一个横断面，以横断面为中心线按照10%和20%的间隔进行切分大脑曲面，各个切分后的横截面与原来的横截面中心线平行和垂直，沿着各个交汇点在头皮表面等距离放置21个电极(图2.3)。现有的脑电信号分析所使用的数据除了自行采集之外，使用较为广泛的就是BCI竞赛公布的数据集。2.3.2脑电信号的处理方法BCI系统主要组成模块大致分为七个，依次是：信号采集、预处理，特征提取，分类识别、控制接口指令翻译、控制设备以及反馈装置。图2.4展示了BCI系统各

重庆邮电大学硕士学位论文第2章运动想象脑电信号的相关知识12皮层脑电图和深度电极这两个过程需要神经外科手术植入电极，属于侵入式。EEG和fMRI属于非侵入式脑电采集方式。EEG因其无创性和相对低廉的价格等优势，成为脑电研究最常见的信号采集方式，成为非侵入式BCI最主要的研究方向，研究学者已经针对EEG展开了大量研究。此外，EEG也是本研究当中脑电数据来源的采集方式。图2.2国际标准10-20电极系统图2.3EEG电极位置示意图EEG的电极排列采用国际标准的10-20电极系统，如图2.2所示：以鼻根、枕骨隆突和头顶中央构成一个横断面，以横断面为中心线按照10%和20%的间隔进行切分大脑曲面，各个切分后的横截面与原来的横截面中心线平行和垂直，沿着各个交汇点在头皮表面等距离放置21个电极(图2.3)。现有的脑电信号分析所使用的数据除了自行采集之外，使用较为广泛的就是BCI竞赛公布的数据集。2.3.2脑电信号的处理方法BCI系统主要组成模块大致分为七个，依次是：信号采集、预处理，特征提取，分类识别、控制接口指令翻译、控制设备以及反馈装置。图2.4展示了BCI系统各


本文编号：3438881