腦機(jī)接口(Brain-computer interface,BCI)是繞過外周神經(jīng)和肌肉,直接對(duì)大腦和外部環(huán)境建立連接的技術(shù)�；谝曈X誘發(fā)的腦機(jī)接口,是腦機(jī)接口領(lǐng)域重要的分支之一。這種腦機(jī)接口更依賴于人的感知認(rèn)知能力。本文探索了腦機(jī)接口中人對(duì)位置感知、動(dòng)態(tài)環(huán)境與目標(biāo)的感知與跟蹤能力,多種特征認(rèn)知與判斷能力等帶來的影響,提出了一些視覺誘發(fā)刺激設(shè)計(jì)上的建議。本文主要研究工作如下:嚴(yán)格視線限定條件下的SSVEP響應(yīng)探索。本文建立了相對(duì)理想的實(shí)驗(yàn)條件以探索刺激目標(biāo)位置對(duì)人眼感知與腦機(jī)接口系統(tǒng)的影響程度及SSVEP信號(hào)特性。首先設(shè)計(jì)了一個(gè)腦電信息與眼動(dòng)追蹤同步采集的實(shí)驗(yàn)范式,在采集腦電信號(hào)的同時(shí)提供視線信息構(gòu)成實(shí)時(shí)在線生物反饋從而嚴(yán)格限定視線范圍。范式使用覆蓋視野范圍11.5?的46個(gè)隨機(jī)序列定頻閃爍來誘發(fā)SSVEP信號(hào),并在全腦范圍內(nèi)采集。八名被試參與了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)提升視覺刺激性能的建議包括:兩圓形刺激間距離應(yīng)相隔4–6?,注視點(diǎn)下方應(yīng)適當(dāng)增加面積等等。這些發(fā)現(xiàn)為神經(jīng)工程研究如基于SSVEP的腦機(jī)接口設(shè)計(jì)等提供了刺激參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù),并有望為未來的SSVEP相關(guān)研究提供一精準(zhǔn)的框架構(gòu)造。目...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)使用說明
第一章 緒論
    1.1 腦機(jī)接口概述
        1.1.1 常用的腦信號(hào)類型
        1.1.2 已見報(bào)道的“機(jī)”器設(shè)備
        1.1.3 接口
    1.2 腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展需求分析
    1.3 誘發(fā)式腦機(jī)接口中的視覺任務(wù)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 嚴(yán)格視線限定條件下的SSVEP響應(yīng)探索
    2.1 引言
    2.2 方法與實(shí)現(xiàn)
        2.2.1 范式設(shè)計(jì)
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)流程
    2.3 數(shù)據(jù)分析
        2.3.1 典型相關(guān)性分析
        2.3.2 基于典型相關(guān)性分析的單通道貢獻(xiàn)估計(jì)
        2.3.3 對(duì)側(cè)效應(yīng)估計(jì)
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.4.1 基于SSVEP響應(yīng)的視場構(gòu)建
        2.4.2 刺激位置影響
    2.5 結(jié)果分析與討論
        2.5.1 刺激形狀
        2.5.2 刺激間距
        2.5.3 指示位置
        2.5.4 定制設(shè)計(jì)
        2.5.5 不足之處
        2.5.6 未來工作
    2.6 本章小結(jié)
第三章 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下BCI系統(tǒng)的性能分析
    3.1 引言
    3.2 虛擬環(huán)境目標(biāo)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)范式與流程
        3.2.2 被試信息
        3.2.3 數(shù)據(jù)采集
        3.2.4 數(shù)據(jù)處理
        3.2.5 任務(wù)負(fù)荷與主觀反饋
    3.3 虛擬環(huán)境目標(biāo)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 分類正確率
        3.3.2 擾動(dòng)刺激等的影響
        3.3.3 不同速率態(tài)下的SSVEP表現(xiàn)分析
        3.3.4 不同速率態(tài)下的ERP表現(xiàn)分析
        3.3.5 工作負(fù)荷對(duì)比及主觀反饋
    3.4 虛擬環(huán)境目標(biāo)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
        3.4.1 效能變化探索
        3.4.2 定制設(shè)計(jì)
        3.4.3 不足與其他可改進(jìn)之處
    3.5 現(xiàn)場環(huán)境目標(biāo)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)范式設(shè)計(jì)
        3.5.1 現(xiàn)場環(huán)境腦控目標(biāo)選擇的難點(diǎn)
        3.5.2 現(xiàn)場環(huán)境腦控目標(biāo)選擇系統(tǒng)構(gòu)架
        3.5.3 現(xiàn)場環(huán)境腦控目標(biāo)選擇系統(tǒng)控制流程
        3.5.4 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤
        3.5.5 界面設(shè)計(jì)與呈現(xiàn)
        3.5.6 被試信息
        3.5.7 數(shù)據(jù)處理
        3.5.8 任務(wù)設(shè)計(jì)
    3.6 現(xiàn)場環(huán)境目標(biāo)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.7 現(xiàn)場環(huán)境目標(biāo)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)討論
        3.7.1 性能分析
        3.7.2 不足與發(fā)展設(shè)想
    3.8 本章小結(jié)
第四章 含主動(dòng)認(rèn)知任務(wù)的新型單字符視覺ERP–BCI范式
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)范式
        4.2.2 刺激編碼
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)流程
        4.2.4 被試信息
        4.2.5 數(shù)據(jù)采集
        4.2.6 信號(hào)處理與分類
        4.2.7 信息傳輸率
        4.2.8 判斷水平
        4.2.9 工作負(fù)擔(dān)與被試反饋
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 在線測(cè)試結(jié)果
        4.3.2 離線數(shù)據(jù)分析
        4.3.3 ERP響應(yīng)分析
        4.3.4 被試反饋結(jié)果
    4.4 結(jié)果分析與討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄 A 部分研究工作記錄
    A.1 序列文本刺激對(duì)SSVEP的影響
    A.2 MITD分解在SSVEP分類中的應(yīng)用



本文編號(hào)：4044614