基于運動想象的腦機接口控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、腦機接口(Brain Computer Interface，BCI)是一種直接在人或動物的大腦與外部對象建立起信息交流和控制通道的技術，它不通過大腦常規(guī)的控制輸出通道如外周神經(jīng)和肌肉組織。通過采集記錄和分析大腦的腦電信號，大腦的特定神經(jīng)元活動可以通過信號處理、模式識別和機器學習等方法識別出來，進而可以輸出一些簡單的指令用于與外界的交流或者控制外部對象。在BCI研究的早期，BCI技術主要應用于醫(yī)療領域，幫助運動功能缺失的殘障人士恢復基本的

2、運動能力，而現(xiàn)在BCI技術作為一個研究工具在教育、軍事、游戲和娛樂等方面應用越來越廣泛。
　　在典型的BCI應用中，其工作原理一般是采集大腦活動的腦電信號，并對其進行一系列算法處理，輸出控制信號用于外部對象的控制。BCI系統(tǒng)按照是否侵入大腦可以分為3類:非侵入式BCI、侵入式BCI和半侵入式BCI。本文研究的基于運動想象的BCI為非侵入式，通過腦電設備采集受試者在進行運動想象任務時腦電信號訓練分類器進而用來在線識別其大腦運動想象思

3、維活動并輸出控制指令。在BCI系統(tǒng)中，腦電信號的處理是核心，包括噪音信號的去除、非穩(wěn)態(tài)的腦電信號的特征提取和分類，算法的識別準確率直接決定了控制效果和使用體驗。
　　本文研究了基于運動想象的BCI應用中的關鍵技術，包括:1）運動想象的EEG信號采集的實驗設計和采集方法，2）信號預處理技術，使用了多變量經(jīng)驗模態(tài)分解算法進行了偽跡去除，并與獨立成分分析方法進行比較，3）研究了EEG信號的特征提取和分類，并使用共空間模式算法和線性判別分