基于mVEP的腦-機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)起始視覺誘發(fā)電位(motion-onset visual evoked potential, mVEP)近來被應(yīng)用于基于腦電的腦-機(jī)接口(brain-computer interface, BCI)系統(tǒng)之中。mVEP由運(yùn)動(dòng)刺激誘發(fā)產(chǎn)生，相較于其他的視覺誘發(fā)電位，mVEP具有較大的幅度和較小的被試間以及被試內(nèi)差異，且不容易引起視覺疲勞，因此 mVEP-BCI具有重要的應(yīng)用價(jià)值。最近，國(guó)內(nèi)外幾家研究單位陸續(xù)開展了 mVEP-BCI的研究

2、，但是就目前的進(jìn)展來看，分類識(shí)別正確率和信息傳輸效率仍有很大的進(jìn)步空間。本文主要圍繞以下這三點(diǎn)進(jìn)行了研究：
　　第一，本論文在總結(jié)前人理論研究的基礎(chǔ)上，根據(jù) mVEP的信號(hào)特征，實(shí)現(xiàn)了基于 mVEP的實(shí)用化在線腦-機(jī)接口系統(tǒng)。我們采用水平移動(dòng)的方式作為視覺刺激模塊，成功的誘發(fā)出了高質(zhì)量的mVEP腦電信號(hào)，并解析編碼了對(duì)應(yīng)的控制指令，實(shí)現(xiàn)了對(duì)虛擬紅色小球自由移動(dòng)的控制。同時(shí)，依據(jù)被試實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還簡(jiǎn)要分析了mVEP在被試間和被試內(nèi)的差

3、異性問題。
　　第二，在被試特征差異的基礎(chǔ)上，本論文基于前面的工作，在之前構(gòu)建的mVEP-BCI的基礎(chǔ)上，將廣泛運(yùn)用于基于運(yùn)動(dòng)想象的腦-機(jī)接口系統(tǒng)等腦-機(jī)接口系統(tǒng)的CSP特征提取算法應(yīng)用到了mVEP-BCI中，并取得了不錯(cuò)的效果，有效的提升了mVEP-BCI的識(shí)別準(zhǔn)確率。
　　第三，為了提高 mVEP-BCI的信息傳輸率，本論文構(gòu)建了一種新的適用于mVEP-BCI的動(dòng)態(tài)停止策略方法。mVEP是視覺運(yùn)動(dòng)反應(yīng)的一種頭皮腦電，一般

4、包含P1，N2和P2三種成分。通常情況下，需要通過幾次疊加來提高mVEP信號(hào)的信噪比，但是，更多的疊加次數(shù)意味著需要更多的任務(wù)時(shí)間，無(wú)疑會(huì)降低范式的執(zhí)行效率?？紤]到被試狀態(tài)的不穩(wěn)定性，基于被試實(shí)時(shí) mVEP的信號(hào)質(zhì)量確定相應(yīng)的疊加次數(shù)，對(duì)提高基于mVEP的腦-機(jī)接口系統(tǒng)的通信效率有非常重要的作用。在我們的研究中，根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的真實(shí)信息傳輸率，我們利用mVEP腦電信號(hào)的3個(gè)主要成分構(gòu)建了一個(gè)腦-機(jī)接口系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)刺激的動(dòng)態(tài)停止策略。在在線測(cè)