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立体视觉皮层诱发电位特征提取研究

方林  
【摘要】: 视觉的研究始终是科学研究的一个重要的方向,而立体视觉是我们的视觉系统的重要的功能组成部分,对立体视觉的研究将对人类认识自我,改造客观世界等产生重要的影响,特别是在机器人的研究,图象处理,仿生学等领域。在过去的研究中,我们实验室已经在立体视觉相关的心理物理和诱发皮层电位方面进行了大量的研究,并取得了一定的研究成果,例如RDS图对的对比度,亮度,复杂的视差区域,颜色等因素对CEP的影响的研究等。同时还发现可能存在视差深度信息相关的CEP特征发放N2波的存在,这在立体视觉相关的CEP的研究中还是第一次,虽然N2波的存在还需要进一步实验的证实,但已经有许多证据表明了它是视差深度相关的CEP发放。 本文对CEP研究过程中的软件和硬件环境进行研究和改进,同时通过改进CEP信号的分析方法,设计了实验者观察刺激信号寸的立体镜支撑系统,包括刺激的呈现,立体镜固定,受试者适应等模块,使得受试者能够舒适地通过立体镜观察CRT上的刺激信号或者宁丁印在纸上的刺激信号。同时还对脑电仪在电路水平上进行了一定的研究,包括信号采集部分、信号放大部分和信号的显示部分等。 在软件方面,主要从三个方面对软件系统进行了改进,包括CEP信号的采集,信号的处理和基于网络的实验室信息的管理。设计的总体思想是软件设计的模块化和实验相关软件的的集成;主要的目标是提高实验的效率,提高软件的功能,易用性和健壮性等。其中实验室资源的管理部分是本文提高实验室管理水平的创新点。通过管理系统,能够对实验室的软件和硬件进行有效的管理和对资源进行有效的分配,从而提高实验室的管理水平。 信号的分析处理以前主要应用平均叠加的方法处理大量CEP实验数据,还使用数字低通椭圆滤波器对信号进行滤波等,数据的平均叠加的次数一般在120左右。本文通过小波变换和独立分量快速分析模式识别的方法对CEP数据进行了分析处理,同时与数字低通椭圆滤波器的处理效果进行了比较,发现用小波对CEP的数据进行滤波处理时,可以将数据的叠加次数从120降低到60次左右,且信号的质量要比以前的处理方法好;但是独立分量快速分析方法效果不很好。


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