發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 01:25

　　準(zhǔn)確高效地對(duì)腦電信號(hào)（Electroencephalogram,EEG）進(jìn)行分析處理,對(duì)于探索大腦功能、治療腦科疾病和實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口具有重要的意義和價(jià)值。腦電信號(hào)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(duì)腦電波信號(hào)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(xiàng)式三種核函數(shù),分別計(jì)算了單次運(yùn)動(dòng)想象腦電波信號(hào)的分類準(zhǔn)確率。本文的主要內(nèi)容包括腦電信號(hào)的相關(guān)知識(shí)概述、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)與展望三個(gè)板塊。其中第一板塊主要介紹了腦電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)制、采集方法和過(guò)程以及國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展。第二個(gè)板塊實(shí)驗(yàn)與分析是本文的重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)采集了21位19-23歲的被試在想象向前、向后等五個(gè)不同方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的腦電波信號(hào),對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波、獨(dú)立成分分析以及手動(dòng)去噪等嚴(yán)格的預(yù)處理后,再利用SVM對(duì)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(cuò)誤率為9%,二類錯(cuò)誤率為14%,相比非線性核函數(shù)和多項(xiàng)式核函數(shù)分類結(jié)果更好。因此,在使用SVM對(duì)運(yùn)動(dòng)想象腦電波數(shù)據(jù)進(jìn)行分類時(shí)可以選擇線性核函數(shù)。第三個(gè)... 

【文章來(lái)源】：貴州師范大學(xué)貴州省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

神經(jīng)元電場(chǎng)和磁場(chǎng)

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(shí)驗(yàn)前被試需要保證頭皮干燥潔凈、身心狀態(tài)良好，實(shí)驗(yàn)前24小時(shí)內(nèi)未服用任何藥物。實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)員需要給被試詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程并向被試演示實(shí)驗(yàn)流程，被試清晰了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程之后方可為被試佩戴電極帽和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的降阻（在電極位置注射導(dǎo)電膏）。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)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(dòng)，被試注意力集中但盡可能不要過(guò)度緊張。4.2.2刺激程序設(shè)計(jì)為獲取相關(guān)的誘發(fā)電位需要對(duì)被試進(jìn)行特殊的刺激，實(shí)驗(yàn)程序借助E-prime3軟件進(jìn)行編程。實(shí)驗(yàn)選取了五張分別指示前、后、左、右、以及停止五個(gè)方向的圖片作為方向視覺(jué)刺激來(lái)源，在顯示每個(gè)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(shí)間為125ms，間隔圖片的停留時(shí)間設(shè)置為600ms，每個(gè)方向刺激圖片隨機(jī)出現(xiàn)，連續(xù)五次方向視覺(jué)刺激作為一個(gè)trial，每次實(shí)驗(yàn)共經(jīng)歷20個(gè)trial，即每位被試經(jīng)歷100次視覺(jué)刺激，每次實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)中刺激總時(shí)長(zhǎng)為72.5s。圖3視覺(jué)刺激方向與刺激時(shí)間4.2.3腦電信號(hào)數(shù)據(jù)采集參與實(shí)驗(yàn)的被試均為年齡在19-23歲的在校大學(xué)生，共計(jì)21名，其中男生12名，女生9名。參與實(shí)驗(yàn)時(shí)需要被試保持干凈的頭皮狀態(tài)，并且在實(shí)驗(yàn)前24小時(shí)內(nèi)不服用任何藥物。要求參與實(shí)驗(yàn)的被試身體、心理狀態(tài)良好，無(wú)心理疾玻實(shí)驗(yàn)前將實(shí)驗(yàn)流程完整清晰地告知被試，并進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。采集步驟：（1）準(zhǔn)備所需要的實(shí)驗(yàn)器材與設(shè)備。打開(kāi)主機(jī)、電源盒（power）與系統(tǒng)盒（system），將與system相連的信號(hào)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?cè)贑URRY8中選擇對(duì)F3、FZ、F4、C3、CZ、C4、P7、P8、PZ、P3、P4、PO8、OZ、PO7這14個(gè)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(gè)點(diǎn)）。（4）鑒于腦電信號(hào)的微弱性與易受干擾性，為避免因阻抗過(guò)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(wú)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(duì)信號(hào)干擾越小，之后開(kāi)始試驗(yàn)。（5）打開(kāi)在E-prime3軟件中已設(shè)計(jì)好的刺激程序，先采集一個(gè)方向的腦電波（以左方向?yàn)槔�），在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容前，要求被試心情放松，視線注視于刺


本文編號(hào)：2909646