基于SSVEP的腦機(jī)接口

2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院1基于SSVEP的腦機(jī)接口概述2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院212腦電信號簡介及采集方法腦機(jī)接口及其研究意義3基于SSVEP的腦機(jī)接口腦電信號簡介及采集方法2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院3

腦電活動是大腦神經(jīng)細(xì)胞中的電活動的總體效應(yīng)在大腦皮層和頭皮表面上的反應(yīng)。

腦電圖是通過精密的電子儀器，從頭皮上將腦部的自發(fā)性生物電位加以放大記錄而獲得的圖形，是通過電極記錄下來的腦細(xì)胞群的自發(fā)性、節(jié)律性電活動。2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院4腦電波的種類：腦電信號簡介及采集方法2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院5腦電波的圖示：腦電信號簡介及采集方法2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院6傳感器差動輸入放大器工頻陷波

差動輸入信號是兩個大小一致、相位相反的輸入信號，是差分放大器的雙端輸入方式，信號分別輸入正、負(fù)兩個放大通道，可以消除共模干擾信號，同時輸入信號電壓是單端輸入信號的兩倍。腦電信號簡介及采集方法2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院7腦電信號的采集比較方便，成本低，效果穩(wěn)定。腦電信號簡介及采集方法2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院8腦電信號簡介及采集方法2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院9腦電信號簡介及采集方法2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院101、對設(shè)備的要求2、對使用者的要求3、對周圍環(huán)境要求腦電信號簡介及采集方法腦電信號采集條件：2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院111、腦機(jī)接口的概念腦機(jī)接口（BCI）就是人們俗稱的“意念控制系統(tǒng)”，是在人或動物腦（或者腦細(xì)胞的培養(yǎng)物）與外部設(shè)備間創(chuàng)建的直接連接通路。在單向腦機(jī)接口的情況下，計算機(jī)或者接受腦傳來的命令，或者發(fā)送信號到腦，但不能同時發(fā)送和接收信號。而雙向腦機(jī)接口，允許腦和外部設(shè)備間的雙向信息交換。

腦機(jī)接口及其研究意義

2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院122、腦機(jī)接口的構(gòu)成BCI系統(tǒng)由信號采集系統(tǒng)、信號處理與模式識別系統(tǒng)、控制器三部分構(gòu)成。

腦機(jī)接口及其研究意義

腦機(jī)接口構(gòu)成的圖示：2023/2/4天津理工大學(xué)13

腦機(jī)接口及其研究意義

2023/2/413天津理工大學(xué)自動化學(xué)院2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院143、腦機(jī)接口的研究意義外部設(shè)備控制交流通信新的娛樂方式腦機(jī)接口現(xiàn)有的應(yīng)用BCI拓寬了人-機(jī)接口的范圍，既是人類了解和提高腦功能的重要手段，又是一種全新的通訊和控制方法，可以提高人類的生活質(zhì)量，有不斷增長的潛在的需求。

腦機(jī)接口及其研究意義

2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院151、該BCI系統(tǒng)的理論依據(jù)

當(dāng)受試者注視不同閃爍頻率的刺激時，會在對應(yīng)頻率處出現(xiàn)SSVEP幅度增量。

通過快速傅里葉變換的方法可以分析受試者產(chǎn)生的腦電信號的頻譜特性。

根據(jù)頻率特性的不同對信號分類，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制命令。基于SSVEP的腦機(jī)接口2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院16

刺激源包括分別以10hz和15hz進(jìn)行閃爍的兩個方塊。背景為黑色，圖片大小為100*100。受試者可以通過注視不同的閃爍塊來產(chǎn)生具有不同頻率特性的腦電信號。2、該BCI系統(tǒng)的刺激界面基于SSVEP的腦機(jī)接口2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院173、實(shí)驗(yàn)中采集到的腦電信號基于SSVEP的腦機(jī)接口2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院184、通過FFT得到的SSVEP信號頻譜圖10hz刺激6hz刺激基于SSVEP的腦機(jī)接口2023/2/4天津理工大學(xué)自動化學(xué)院195、該BCI系統(tǒng)的特點(diǎn)不需要經(jīng)過訓(xùn)練有效刺激頻率很多信號識別分類方便主要優(yōu)點(diǎn)

由于具有以上優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)