基于事件相關(guān)電位的腦機(jī)接口研究.pdf

1、腦機(jī)接口（Brain-Computer Interface，BCI）是在人腦和計(jì)算機(jī)或其它電子設(shè)備之間建立的一種直接信息交流和控制通道，是一種不依賴于常規(guī)大腦輸出通路（外周神經(jīng)和肌肉組織）的全新信息交流系統(tǒng)。它為那些喪失了基本肢體運(yùn)動(dòng)功能但思維正常的患者，提供一種與外界進(jìn)行信息交流與控制的新途徑，因此正受到越來越廣泛的關(guān)注。完整的腦機(jī)接口系統(tǒng)由信號(hào)獲取，信號(hào)預(yù)處理，特征提取和模式識(shí)別，控制信號(hào)的轉(zhuǎn)化這五部分組成。 本文首先概括地

2、介紹了腦電的神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)，特別是事件相關(guān)電位的特點(diǎn)，然后介紹了腦機(jī)接口的組成以及各部分的作用和常用手段。然后采用了2003年國際BCI大賽提供的兩個(gè)關(guān)于事件相關(guān)電位的信號(hào)處理和識(shí)別的問題，對(duì)信號(hào)預(yù)處理，特征提取和模式識(shí)別進(jìn)行了探究。 P300信號(hào)的主要特點(diǎn)是靶刺激出現(xiàn)300ms之后會(huì)有一較大的正波，在無噪聲干擾情況下，該波峰應(yīng)該是刺激出現(xiàn)后的最大值。在對(duì)P300信號(hào)處理中，提取各個(gè)字符在靶刺激和非靶刺激出現(xiàn)時(shí)的樣本序列，通過疊加

3、消除噪聲。為了加快處理速度，采用基于P300波峰提取法去除那些P300成分較少、對(duì)分類結(jié)果貢獻(xiàn)不大的電極，保留了有用電極。此后，對(duì)這些有用電極的電位進(jìn)行采樣，組成特征向量，用支持向量機(jī)分類，分類率達(dá)87．24％。 想象左手和舌頭運(yùn)動(dòng)會(huì)引起誘發(fā)電位中mu和beta節(jié)律頻段范圍內(nèi)的分量出現(xiàn)事件相關(guān)去同步（event-related desynchronization，ERD）現(xiàn)象，但它們的幅度、頻率和作用較明顯的電極會(huì)有所不同。因此