基于聽(tīng)覺(jué)P300的腦機(jī)接口技術(shù)研究.pdf

1、腦機(jī)接口（BrainComputerInterface，BCI）是一種不依賴(lài)于大腦的正常輸出通路（即外圍神經(jīng)和肌肉組織），就可以直接實(shí)現(xiàn)人腦與計(jì)算機(jī)或其它外部裝置直接通信的系統(tǒng)。BCI系統(tǒng)為那些由于受到肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化(ALS)、腦干損傷、中風(fēng)等疾病影響，或是由于車(chē)禍、地震等不幸事件而完全失去行為能力但思維正常的患者建立了一種新的與外部世界交流的通道。國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)基于視覺(jué)的腦機(jī)接口范式已經(jīng)作了大量的研究，并得到了廣泛應(yīng)用。然而有

2、很多患者在失去自主肌肉控制能力的同時(shí)，視力減退或者無(wú)法控制眼球運(yùn)動(dòng)，這就限制了他們對(duì)基于視覺(jué)的腦機(jī)接口系統(tǒng)的使用，因此有必要研究依賴(lài)于聽(tīng)覺(jué)的腦機(jī)接口范式。
　　本課題研究基于聽(tīng)覺(jué)P300的BCI技術(shù)，包括實(shí)驗(yàn)范式的設(shè)計(jì)、特征P300的提取方法、分類(lèi)算法的研究以及BCI平臺(tái)的設(shè)計(jì)。具體工作如下：
　　1、針對(duì)不同的患者需求設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)范式，包括容易分辨的純音范式和多分類(lèi)數(shù)字語(yǔ)音范式，其中純音范式中還根據(jù)聲道不同分為兩種實(shí)驗(yàn)任

3、務(wù)：任務(wù)1和任務(wù)2。
　　2、在聲音序列刺激的同時(shí)采集腦電信號(hào)，采用相干平均和小波變換兩種方法進(jìn)行特征提取。利用相干平均法提取特征向量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)純音實(shí)驗(yàn)的任務(wù)1和任務(wù)2都可以誘發(fā)出P300響應(yīng)，并且任務(wù)2的效果更好；數(shù)字語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)也能提取出特征信號(hào)P300，為多分類(lèi)的實(shí)驗(yàn)提供了依據(jù)。利用小波變換將單個(gè)目標(biāo)刺激樣本的原始信號(hào)分解，重構(gòu)信號(hào)中也有顯著的P300響應(yīng)，驗(yàn)證了小波變換可以單次提取特征信號(hào)。
　　3、采用支持向量機(jī)對(duì)提取