基于脑机接口的控制器-论文.pdf

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1、2014年第23卷第3期http：／／www．C-S·a．org．cn计算机系统应用基于脑机接口的控制器①郝卫东，邓阳光，梁卫鸽，闰伟，陈志丹(桂林电子科技大学机电工程学院，桂林541004)摘要：为实现大脑与设备的通讯，研究基于脑机接口的控制器．本文研究脑电信号(EEG)的特征提取，实验通过E．Prime心理学软件结合Neuroscan公司生产的64导脑电采集设备获取脑电原始信号，利用小波算法对原始脑电信号进行分析，提取感兴趣的频段小波系数作为特征；分析脑电信号的功率谱，基于Fisher准则设计分类器．本文在研究脑机接口(Brine．Comput

2、erInterface，BCI)的基础上通过想象实现了对运动的控制．以轮椅为实际控制对象，仅仅通过两个电极采集脑电信号，设计制作了控制器，理论验证实验成功的通过想象控制轮椅的四个方向的运动．本文最后还探讨了脑机接口的应用前景．关键词：特征提取：小波：分类器；脑机接口ControllerBasedonBrain．ComputerInterfaceHA0Wei-Dong，DENGYang—Guang，LIANGWei-Ge，YANWei，CHENZhi-Dan(GuilinUniversityofElectronicTechnologyCollegeo

3、fmechanicalandelectricalengineering，Guilin541004，China)Abstract：Ourresearchisbasedonbrain—computerinterfacecontrollerfortherealizationofthebraincommunicatewiththedevice．Inthispape~westudyhowtoobtainthecharacteristicsoftheeegsignals，duringtheexperiment，toacquireEEGsignalthrough

4、theE-PrimepsychologysoftwareandNeuroscancompanyproductionof64channelEEGacquisitionequipment．AnalysisoftheoriginalEEGsignalsusingwaveletalgorithm，frequencywaveletcoeficientsasthefeatureextractionofinterest．AnalysisofEEGpowerspectrum，designaclassifierbasedonFishercriterion．Based

5、onthestudyofbraincomputerinterface(Brine—ComputerInterface，BCI)basis，themovementcontrolwasachievedthroughtheimagination．Inwheelchairfortheactualcontrolobject，onlythroughthetwoelectrodeEEGsignal，thecontrollerdesign，thetheoryisvalidatedbyexperimentalSuccessthroughtheimaginationo

6、ffourdirectioncontrolthewheelchairmovement．Finallythispaperalsodiscussestheapplicationprospectofbrain-computerinterface．Keywords：featureextraction；wavelet；classifier；braincomputerinterfacel引言的研究方向之一[2]．许多患有精神症状或神经退行性人脑是一部不寻常的智能机，它能以惊人的高速疾病的患者失去了大脑至脊髓及肌肉的正常信息交流，度解释感觉器官传来的含糊不清的信

7、息l】】．人的大脑最终影响人的行动意识．目前主要有三种途径来修复蕴含着丰富复杂的生物信息，大脑的奥秘也深深的吸肌肉功能：第一种途径是用功能尚存的神经通路或引着无数科学家去不断的努力和探索．随着科技的不肌肉取代受损的神经通路和肌肉．虽然这种替代经常断发展，许多科学家在探索人脑机能的某些方面已经受限，但它仍然是有用的．例如，患者可以通过眼睛取得了突破性进展．在生物医学工程领域，神经工程运动与外界交流L4】或用手部动作来产生合成语音进备受关注，它运用神经科学和工程学的方法来分析神行对话【6，．第二种途经是通过检测受伤部位的神经或经功能并为神经功能缺失与紊

8、乱的修复提供新的解决者肌肉活动来完成功能的恢复．第三种功能恢复途径问题的方案．脑机接口是当前神经工程领域中最活跃是为大脑提