中国生物医学工程学报
中國生物醫學工程學報
중국생물의학공정학보
CHINESE JOURNAL OF BIOMEDICAL ENGINEERING
2011年
4期
555-561
,共7页
伏云发%徐保磊%裴立力%李洪谊
伏雲髮%徐保磊%裴立力%李洪誼
복운발%서보뢰%배립력%리홍의
脑电%运动速度想象%Fisher判别分析%多层感知器%脑-机接口
腦電%運動速度想象%Fisher判彆分析%多層感知器%腦-機接口
뇌전%운동속도상상%Fisher판별분석%다층감지기%뇌-궤접구
基于运动想象脑电节律活动的脑-机接口是脑-机接口系统研究中的重要范式之一.本研究给出一种基于运动速度想象的新的研究范式,探索在该研究范式下对运动速度想象具有反应性的脑电节律活动,并进行单次识别.采集了4个健康志愿者想象左手食指快速运动(4 Hz)和慢速运动(1 Hz)时的脑电信号,速度由节拍器定节奏和训练.通过能量谱分析,在C3、Cz和C4通道发现了对运动速度想象具有反应性的频带:9 Hz至13 Hz.提取通道C3、Cz和C4上9 Hz至13 Hz频带能量构建特征空间,分别利用Fisher判别分析和多层感知器神经网络进行运动速度想象的单次识别,对于左手食指快速运动和慢速运动想象,Fisher判别分析和多层感知器神经网络取得的平均误分类率分别是27.7±1.2%,28.4±4.6%,正确识别率均在70%以上.结果表明,尽管运动速度想象的单次识别是一个困难的挑战,但通过精心设计研究范式,适当训练被试,能够诱发出对速度起反应的特征频带,基于脑电单次识别运动速度想象是可行的,该研究可望能够为脑-机接口提供额外的新的速度控制参数.
基于運動想象腦電節律活動的腦-機接口是腦-機接口繫統研究中的重要範式之一.本研究給齣一種基于運動速度想象的新的研究範式,探索在該研究範式下對運動速度想象具有反應性的腦電節律活動,併進行單次識彆.採集瞭4箇健康誌願者想象左手食指快速運動(4 Hz)和慢速運動(1 Hz)時的腦電信號,速度由節拍器定節奏和訓練.通過能量譜分析,在C3、Cz和C4通道髮現瞭對運動速度想象具有反應性的頻帶:9 Hz至13 Hz.提取通道C3、Cz和C4上9 Hz至13 Hz頻帶能量構建特徵空間,分彆利用Fisher判彆分析和多層感知器神經網絡進行運動速度想象的單次識彆,對于左手食指快速運動和慢速運動想象,Fisher判彆分析和多層感知器神經網絡取得的平均誤分類率分彆是27.7±1.2%,28.4±4.6%,正確識彆率均在70%以上.結果錶明,儘管運動速度想象的單次識彆是一箇睏難的挑戰,但通過精心設計研究範式,適噹訓練被試,能夠誘髮齣對速度起反應的特徵頻帶,基于腦電單次識彆運動速度想象是可行的,該研究可望能夠為腦-機接口提供額外的新的速度控製參數.
기우운동상상뇌전절률활동적뇌-궤접구시뇌-궤접구계통연구중적중요범식지일.본연구급출일충기우운동속도상상적신적연구범식,탐색재해연구범식하대운동속도상상구유반응성적뇌전절률활동,병진행단차식별.채집료4개건강지원자상상좌수식지쾌속운동(4 Hz)화만속운동(1 Hz)시적뇌전신호,속도유절박기정절주화훈련.통과능량보분석,재C3、Cz화C4통도발현료대운동속도상상구유반응성적빈대:9 Hz지13 Hz.제취통도C3、Cz화C4상9 Hz지13 Hz빈대능량구건특정공간,분별이용Fisher판별분석화다층감지기신경망락진행운동속도상상적단차식별,대우좌수식지쾌속운동화만속운동상상,Fisher판별분석화다층감지기신경망락취득적평균오분류솔분별시27.7±1.2%,28.4±4.6%,정학식별솔균재70%이상.결과표명,진관운동속도상상적단차식별시일개곤난적도전,단통과정심설계연구범식,괄당훈련피시,능구유발출대속도기반응적특정빈대,기우뇌전단차식별운동속도상상시가행적,해연구가망능구위뇌-궤접구제공액외적신적속도공제삼수.