基于雙頻SSVEP的顏色和朝向特征提取.pdf

1、對(duì)腦信號(hào)的模式分類(lèi)一直是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中的研究熱點(diǎn)，不論是對(duì)功能磁共振信號(hào)和腦電圖、腦磁圖信號(hào)的學(xué)術(shù)研究方面，還是在實(shí)際應(yīng)用中。通過(guò)模式分類(lèi)可以找出不同信號(hào)之間難以用常規(guī)分析方法得到的信息。除了分類(lèi)以外，建立線性模型也是越來(lái)越常用的一種方法，近年來(lái)有越來(lái)越多的研究根據(jù)已有的研究成果對(duì)人腦的視覺(jué)區(qū)域尤其是初級(jí)視皮層進(jìn)行建模，并用于重建視覺(jué)刺激特征。
　　本文的研究主要針對(duì)的是腦電信號(hào)，研究目的是對(duì)兩個(gè)同時(shí)呈現(xiàn)的視覺(jué)刺激進(jìn)行單獨(dú)的信號(hào)特

2、征提取和多元模式分析。本文的主要工作內(nèi)容及成果有：
　　1.設(shè)計(jì)了雙刺激頻率的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位(SSVEP)的刺激呈現(xiàn)范式，使用兩個(gè)刺激頻率，且每種刺激頻率由交替閃爍刺激頻率疊加組成，兩個(gè)刺激頻率分別呈現(xiàn)兩種視覺(jué)刺激，即有六種方向的光柵和有六種顏色的棋盤(pán)格。實(shí)驗(yàn)分為注意方向的條件和注意顏色的條件。
　　2.對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的兩種視覺(jué)刺激分別計(jì)算了正向編碼模型，并在模型效果上得到了注意條件與非注意條件之間的顯著主效應(yīng)，并通過(guò)模型的

3、預(yù)測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)正向編碼模型的輸入特征以得到最優(yōu)的信號(hào)特征。
　　3.使用多種方法來(lái)提取信號(hào)中與視覺(jué)刺激相關(guān)的特征，除了使用功率譜特征以外，提出了兩種信號(hào)特征提取方法，一是通過(guò)注意對(duì)穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位的功率幅度調(diào)制機(jī)制，在信號(hào)的時(shí)頻圖中分別提取不同的信號(hào)特征，二是通過(guò)正向編碼模型來(lái)提取最優(yōu)的信噪比特征。
　　4.使用三種信號(hào)特征，和三種不同的分類(lèi)器，來(lái)進(jìn)行多元模式分析，分類(lèi)器包括棧式自編碼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、線性判別分析、以及支持向量機(jī)三種

4、分類(lèi)器。首先進(jìn)行的是不同顏色之間的六分類(lèi)和不同方向之間的六分類(lèi)，然后進(jìn)行了注意方向與注意顏色兩種實(shí)驗(yàn)條件之間的二分類(lèi)。線性判別分析的六分類(lèi)結(jié)果表明，在注意條件下的分類(lèi)準(zhǔn)確率顯著高于隨機(jī)水平，并顯著性高于非注意條件下的分類(lèi)準(zhǔn)確率。棧式自編碼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在注意與非注意條件下的準(zhǔn)確率都高于隨機(jī)水平，但是未發(fā)現(xiàn)注意的主效應(yīng)。信噪比特征在該問(wèn)題的二分類(lèi)效果上不如功率譜特征，但在六分類(lèi)的效果上更好。
　　論文通過(guò)設(shè)計(jì)雙視覺(jué)刺激的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多元模式分