收藏本站
《西安电子科技大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于共空间模式的运动想象脑电信号处理

李文灿  
【摘要】:脑-机接口技术使用计算机设备对人类大脑神经思维活动表现出来的脑电信号进行解读,通过解读出来的信息与外界环境进行沟通,从而绕过了人类原先的外周神经和肌肉系统。脑-机接口技术作为一种全新的人机交互方式,它的出现在众多领域都显现出了实用价值。因此,脑机接口技术成为众多交叉学科研究的热点。目前在脑-机接口系统中常用的脑电信号有运动想象脑电信号、P300和稳态视觉诱发脑电信号等,其中P300和稳态视觉诱发脑电是基于外界环境刺激诱发模式产生的脑电信号,而运动想象则完全是自发形式的,所以运动想象的应用前景更加广泛,而算法和实现难度也相对比较高。脑电信号的识别是脑-机接口技术的核心部分,因此本文主要针对运动想象脑电信号,详细地研究了脑电信号处理方法,包括:预处理方法、特征提取算法、分类算法,以及离线和在线的脑机接口系统的设计。针对以上各方面,本文具体做了以下工作:(1)实现了对脑电信号的获取,信号特征的提取;(2)研究了运动想象脑电信号的多种特征提取和处理方法,包括:空间滤波,频带能量,傅里叶变换,小波包分解,共空间模式,自适应参数回归的方法;(3)研究了线性分类器和支持向量机分类器,并对两种分类器的效果通过实验进行验证,找到了一种适合在线系统的分类方法;(4)将小波分解和共空间模式方法结合对脑电信号进行特征提取,用实验数据进行验证这种方法的有效性,得到了一种高效的特征提取方法;(5)基于四类运动想象的脑电信号能量在大脑皮层的分布特征,提出了特征重组和小波变换的多类运动想象脑电信号分类方法,并使用竞赛数据进行了验证;(6)设计了一种新的试验范式,并与传统的经典范式进行试验结果的对比,发现了不同的视觉显示方式对受试者脑电信号的影响不同,所以对试验范式的改进研究也是很必要的;(7)通过改进的CSP算法,监督学习方法,新实验范式等技术要素,实现了一种在线的运动想象脑机接口系统,并达到了较高的识别准确率。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN911.7;R318

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨帮华;颜国正;鄢波;;基于离散小波变换提取脑机接口中脑电特征[J];中国生物医学工程学报;2006年05期
2 何庆华,彭承琳,吴宝明;脑机接口技术研究方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 萧崇卓;;脑机接口(BCI)实现原理及前景展望[J];数字技术与应用;2017年12期
2 吴润基;杜玉晓;王玉乐;王灵松;杨积升;欧幸源;黄健华;何樱汶;;全息脑控阿凡达机器人系统设计[J];电子世界;2017年06期
3 童基均;李琳;林勤光;朱丹华;;采用平滑伪Wigner-Ville分布的SSVEP脑机接口系统[J];浙江大学学报(工学版);2017年03期
4 刘大成;胡南;常春起;孙兵;;基于伪随机序列调制彩色视觉刺激的脑机接口[J];数据采集与处理;2017年01期
5 段锁林;尚允坤;潘礼正;;多类运动想象脑电信号特征提取与分类[J];计算机测量与控制;2016年02期
6 汪炜炜;王丹丹;王丹;管妍;唐盈盈;叶政;李晶;李敏;朱再满;潘群皖;;电击回避训练前后快回避反应大鼠海马CA3区神经振荡的变化[J];生理学报;2015年05期
7 初明;;基于小波分解的脑电信号特征提取[J];科技创新导报;2015年29期
8 蔡琼;陈鹏慧;魏武;;采用小波变换的脑电图信号分析及其应用[J];华侨大学学报(自然科学版);2015年02期
9 罗旭;王宏;王福旺;;基于脑电信号分类的高速公路上驾驶疲劳识别[J];汽车工程;2015年02期
10 贾贝;周到;曹巧玲;高军峰;舒位光;官金安;;“模拟阅读”脑-机接口刺激物样式对正确率的影响[J];计算机与数字工程;2015年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 程明,任宇鹏,高小榕,王广志,季林红,高上凯;脑电信号控制康复机器人的关键技术[J];机器人技术与应用;2003年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐宝国;宋爱国;王爱民;;基于小波包能量的脑电信号特征提取方法[J];东南大学学报(自然科学版);2010年06期
2 赵利民;朱晓军;;基于局部均值分解与样本熵的脑电信号特征提取与分类[J];计算机工程;2017年02期
3 刘刚;李晓欧;;脑电信号识别及其在机械手臂控制中的应用[J];生物医学工程研究;2016年04期
4 马满振;;基于样本熵的运动想象脑电信号特征提取与分类方法[J];山东工业技术;2017年07期
5 王恒;李念强;齐鹏冲;;运动想象脑电信号特征的提取与分类[J];工业控制计算机;2015年02期
6 李彤;王永宗;张艺耀;彭宏;朱玲玲;赵永岐;;情绪相关脑电信号的特征选取与导联优化[J];安徽医科大学学报;2018年10期
7 张娜;唐贤伦;刘庆;;基于半监督学习的脑电信号特征提取及识别[J];工程科学与技术;2017年S2期
8 肖丹;胡剑锋;;运动想象脑电信号识别研究[J];计算机工程与应用;2010年33期
9 肖丹;王平;;能量熵在运动想象脑电信号分类中的应用[J];江西蓝天学院学报;2008年03期
10 王薇蓉;张雪英;孙颖;畅江;;关于脑电信号的情感优化识别仿真[J];计算机仿真;2018年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 薛蕴全;王秋英;王宏;;脑电信号的动态时空响应拓扑图[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
2 王裕清;粱平;郭付清;张登攀;;脑电信号诊断专家系统的研究[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年
3 李凌;曾庆宁;尧德中;;利用两级抗交叉串扰自适应滤波器提取诱发脑电信号[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
4 朱林剑;包海涛;孙守林;梁丰;;新型脑电信号采集方法与应用研究[A];大连理工大学生物医学工程学术论文集(第2卷)[C];2005年
5 张丹丹;丁海艳;侯新琳;叶大田;;新生猪缺氧缺血实验中脑电信号的伪差分析[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
6 葛家怡;周鹏;王明时;;睡眠脑电信号样本熵的研究[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
7 胡楠;徐进;郑崇勋;;不同麻醉深度下脑电信号的复杂度研究[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
8 欧阳轶;郑崇勋;张崇;;基于脑电小波熵的生理性精神疲劳分析[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
9 许涛;朱林剑;包海涛;;基于思维脑电信号的假手的研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
10 童珊;黄华;陈槐卿;;混沌理论在脑电信号分析中的应用[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 科学作者 译者 猛玛;如何做到真正的因材施教[N];电脑报;2016年
2 本报记者 张晓鸣;用脑电波开车,这不是开玩笑[N];文汇报;2015年
3 本报记者 冯海波 通讯员 刘慧婵 祝和平;大学生创意闪耀的舞台[N];广东科技报;2011年
4 本报特约撰稿人 陆志城;我思,故我动[N];医药经济报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵丽;基于脑电信号的脑-机接口技术研究[D];天津大学;2004年
2 缪晓波;基于脑电信号的认知动力学系统研究——线性/非线性方法及动态时—频—空分析[D];重庆大学;2004年
3 徐鹏;信号的稀疏分解及其在脑电信号处理中的应用研究[D];电子科技大学;2006年
4 伍亚舟;基于想象左右手运动思维脑电BCI实验及识别分类研究[D];第三军医大学;2007年
5 唐艳;基于时间、频率和空间域的自发脑电信号提取[D];中南大学;2008年
6 陈东伟;非线性动力学、因果脑网络与聚类稳定性在脑电信号分析中的应用研究[D];太原理工大学;2015年
7 马小飞;认知任务下的脑电动力学分析[D];南京大学;2017年
8 张美云;阿尔茨海默病脑电信号多尺度时空定量特征研究[D];天津医科大学;2012年
9 周群;脑电信号同步:方法及应用研究[D];电子科技大学;2009年
10 吴畏;基于统计建模的多导联脑电信号时空建模方法研究[D];清华大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李文灿;基于共空间模式的运动想象脑电信号处理[D];西安电子科技大学;2017年
2 易振华;运动想象脑电信号的分析与处理方法研究[D];北京交通大学;2008年
3 聂双喜;基于运动想象脑电信号的机械臂控制系统研究[D];电子科技大学;2017年
4 马彦臻;基于运动想象的脑电信号处理方法研究[D];天津工程师范学院;2011年
5 范明莉;基于卷积神经网络的运动想象脑电信号特征提取与分类[D];郑州大学;2017年
6 赵利民;基于运动想象的脑电信号特征提取与分类方法研究[D];太原理工大学;2016年
7 钟宏燕;脑电信号的特征提取和分类研究[D];北京工业大学;2014年
8 杨默涵;基于运动想象的脑电信号分类算法与脑-机接口技术研究[D];吉林大学;2017年
9 闫海亮;基于脑电信号的在线脑机接口系统设计[D];新乡医学院;2016年
10 李俊伟;基于想象运动思维的脑电信号分析研究[D];河南科技大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026