基于P300的虛擬家居控制系統(tǒng).pdf

1、腦-機(jī)接口(Brain-Computer Interface, BCI)是通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它電子設(shè)備在人腦與外界環(huán)境之間建立一條不依賴(lài)于外周神經(jīng)和肌肉組織的全新對(duì)外信息交流和控制通道。BCI系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)人的大腦活動(dòng)狀態(tài),對(duì)其進(jìn)行解析并將大腦意識(shí)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)外部命令直接與外部環(huán)境進(jìn)行交互,主要用于幫助患有嚴(yán)重神經(jīng)肌肉障礙(如肌肉萎縮癥,脊髓損傷患者或嚴(yán)重中風(fēng)患者等)的病人與外界進(jìn)行溝通。
　　P300事件相關(guān)電位是神經(jīng)系統(tǒng)受外界的小概率

2、隨機(jī)事件刺激后,約300毫秒左右處的腦電信號(hào)產(chǎn)生的一個(gè)正向電位波形。在BCI系統(tǒng)中通過(guò)對(duì)P300電位的檢測(cè)和分析后,得到被試者關(guān)于事件任務(wù)的特定腦電模式,并以此作為交互手段,達(dá)到被試者與外部環(huán)境進(jìn)行交互的目的。
　　本文在充分的了解了現(xiàn)有的成果后,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于P300的腦-機(jī)接口系統(tǒng)。主要完成的工作如下:
　　(1)首先對(duì)常用的幾種P300特征分類(lèi)算法進(jìn)行了對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)在線系統(tǒng)P300信號(hào)的識(shí)別中線性分類(lèi)算法在識(shí)別

3、的準(zhǔn)確率、計(jì)算效率以及實(shí)現(xiàn)的難易度方面都更加實(shí)用,非線性算法雖然在離線分析中有較大優(yōu)勢(shì),但在實(shí)時(shí)在線應(yīng)用中仍然難以勝任。
　　(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了 P300腦-機(jī)接口系統(tǒng),該系統(tǒng)包括四個(gè)主要模塊:控制中心、信號(hào)采集、信號(hào)處理與應(yīng)用模塊?？刂浦行呢?fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)配置和過(guò)程控制,另外三個(gè)模塊屬于工作模塊。其中信號(hào)采集模塊負(fù)責(zé)與硬件設(shè)備連接,并采集數(shù)據(jù)發(fā)送給信號(hào)處理模塊;信號(hào)處理模塊負(fù)責(zé)識(shí)別P300信號(hào)成分,并把結(jié)果發(fā)送給應(yīng)用模塊;應(yīng)用