發(fā)布時間：2020-12-11 01:25

　　準確高效地對腦電信號（Electroencephalogram,EEG）進行分析處理,對于探索大腦功能、治療腦科疾病和實現(xiàn)腦機接口具有重要的意義和價值。腦電信號處理的速率和準確率是制約腦電技術研究和應用的瓶頸,有鑒于此,本文對腦電波信號處理進行了研究,利用支持向量機（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確率。本文的主要內(nèi)容包括腦電信號的相關知識概述、實驗、總結與展望三個板塊。其中第一板塊主要介紹了腦電信號的產(chǎn)生機制、采集方法和過程以及國內(nèi)外的研究進展。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,對采集到的信號進行濾波、獨立成分分析以及手動去噪等嚴格的預處理后,再利用SVM對數(shù)據(jù)進行分類。SVM中三種不同的核函數(shù)分類結果可知,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)分類結果更好。因此,在使用SVM對運動想象腦電波數(shù)據(jù)進行分類時可以選擇線性核函數(shù)。第三個... 

【文章來源】：貴州師范大學貴州省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：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行實驗前的降阻（在電極位置注射導電膏）。開始實驗時需要被試配合顯示器上的提示和相關要求進行操作，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刺激程序設計為獲取相關的誘發(fā)電位需要對被試進行特殊的刺激，實驗程序借助E-prime3軟件進行編程。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置為600ms，每個方向刺激圖片隨機出現(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，每次實驗目標刺激（靶刺激）共

3420次，非目標刺激（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，并進行演示實驗。采集步驟：（1）準備所需要的實驗器材與設備。打開主機、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個導聯(lián)進行處理，建立通道文件。（3）設置采樣頻率：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