發(fā)布時間：2020-12-11 01:25

　　準(zhǔn)確高效地對腦電信號（Electroencephalogram,EEG）進(jìn)行分析處理,對于探索大腦功能、治療腦科疾病和實現(xiàn)腦機(jī)接口具有重要的意義和價值。腦電信號處理的速率和準(zhǔn)確率是制約腦電技術(shù)研究和應(yīng)用的瓶頸,有鑒于此,本文對腦電波信號處理進(jìn)行了研究,利用支持向量機(jī)（Support Vector Machine,SVM）方法,并選取了線性、非線性以及多項式三種核函數(shù),分別計算了單次運動想象腦電波信號的分類準(zhǔn)確率。本文的主要內(nèi)容包括腦電信號的相關(guān)知識概述、實驗、總結(jié)與展望三個板塊。其中第一板塊主要介紹了腦電信號的產(chǎn)生機(jī)制、采集方法和過程以及國內(nèi)外的研究進(jìn)展。第二個板塊實驗與分析是本文的重點。實驗采集了21位19-23歲的被試在想象向前、向后等五個不同方向運動時的腦電波信號,對采集到的信號進(jìn)行濾波、獨立成分分析以及手動去噪等嚴(yán)格的預(yù)處理后,再利用SVM對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。SVM中三種不同的核函數(shù)分類結(jié)果可知,線性核函數(shù)的分類正確率為77%,一類錯誤率為9%,二類錯誤率為14%,相比非線性核函數(shù)和多項式核函數(shù)分類結(jié)果更好。因此,在使用SVM對運動想象腦電波數(shù)據(jù)進(jìn)行分類時可以選擇線性核函數(shù)。第三個... 

【文章來源】：貴州師范大學(xué)貴州省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

神經(jīng)元電場和磁場

33棉簽、紙、75%醫(yī)用酒精。圖2腦電采集系統(tǒng)硬件設(shè)備注：左圖為電源、系統(tǒng)和放大器，右圖為加密狗、采集分析系統(tǒng)被試準(zhǔn)備：實驗前被試需要保證頭皮干燥潔凈、身心狀態(tài)良好，實驗前24小時內(nèi)未服用任何藥物。實驗前實驗員需要給被試詳細(xì)講解實驗過程并向被試演示實驗流程，被試清晰了解實驗過程之后方可為被試佩戴電極帽和進(jìn)行實驗前的降阻（在電極位置注射導(dǎo)電膏）。開始實驗時需要被試配合顯示器上的提示和相關(guān)要求進(jìn)行操作，盡量保持身體不發(fā)生大幅度的活動，被試注意力集中但盡可能不要過度緊張。4.2.2刺激程序設(shè)計為獲取相關(guān)的誘發(fā)電位需要對被試進(jìn)行特殊的刺激，實驗程序借助E-prime3軟件進(jìn)行編程。實驗選取了五張分別指示前、后、左、右、以及停止五個方向的圖片作為方向視覺刺激來源，在顯示每個方向刺激中間插入一張白色圖片作為間隔,每張刺激圖片停留時間為125ms，間隔圖片的停留時間設(shè)置為600ms，每個方向刺激圖片隨機(jī)出現(xiàn)，連續(xù)五次方向視覺刺激作為一個trial，每次實驗共經(jīng)歷20個trial，即每位被試經(jīng)歷100次視覺刺激，每次實驗?zāi)繕?biāo)刺激（靶刺激）共

3420次，非目標(biāo)刺激（非靶刺激）80次（圖3）。實驗中刺激總時長為72.5s。圖3視覺刺激方向與刺激時間4.2.3腦電信號數(shù)據(jù)采集參與實驗的被試均為年齡在19-23歲的在校大學(xué)生，共計21名，其中男生12名，女生9名。參與實驗時需要被試保持干凈的頭皮狀態(tài)，并且在實驗前24小時內(nèi)不服用任何藥物。要求參與實驗的被試身體、心理狀態(tài)良好，無心理疾玻實驗前將實驗流程完整清晰地告知被試，并進(jìn)行演示實驗。采集步驟：（1）準(zhǔn)備所需要的實驗器材與設(shè)備。打開主機(jī)、電源盒（power）與系統(tǒng)盒（system），將與system相連的信號傳輸線與放大器相連接，并將64導(dǎo)聯(lián)的電極帽與放大器相連。（2）由于P300成分主要位于頭皮頂枕部[15]，因此我們在CURRY8中選擇對F3、FZ、F4、C3、CZ、C4、P7、P8、PZ、P3、P4、PO8、OZ、PO7這14個導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行處理，建立通道文件。（3）設(shè)置采樣頻率：1000Hz（1s采集1000個點）。（4）鑒于腦電信號的微弱性與易受干擾性，為避免因阻抗過高而影響數(shù)據(jù)質(zhì)量，我們要求被試情緒平穩(wěn)，頭部清潔、干燥、無油脂與頭屑，以電極帽CZ導(dǎo)聯(lián)和被試頭頂中央為參考中心，將電極帽佩戴于被試頭部，打?qū)щ姼嗖⒄{(diào)整阻抗，阻抗值一般在1-10千歐均可用，且阻抗值越低對信號干擾越小，之后開始試驗。（5）打開在E-prime3軟件中已設(shè)計好的刺激程序，先采集一個方向的腦電波（以左方向為例），在進(jìn)入實驗內(nèi)容前，要求被試心情放松，視線注視于刺


本文編號：2909646