科学技术与工程
科學技術與工程
과학기술여공정
SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING
2015年
13期
153-157
,共5页
微弱信号%脑电信号%独立成分分析(ICA)%β波能量%样本熵%相关系数
微弱信號%腦電信號%獨立成分分析(ICA)%β波能量%樣本熵%相關繫數
미약신호%뇌전신호%독립성분분석(ICA)%β파능량%양본적%상관계수
weak signals%brain signals%ICA%energy of β-band%entropy of samples%correlation coefficient
目前基于脑机接口的脑电信号研究得到越来越广泛的关注,然而传统脑电信号采集需要使用电极帽并涂抹胶泥膏而不被大多数用户所接受.因此,将研究使用无需涂抹胶泥膏的独立电极采集脑电信号,然而使用独立电极采集脑电信号容易出现干扰大、信号不稳定等缺陷.为了快速有效提取脑电信号特征并克服独立电极采集脑电信号的缺陷,将采用低通滤波方法进行工频干扰的滤除,利用独立成分分析(ICA)实现脑电信号中的眼电伪迹分离,并在此基础上通过设置水平眼电和垂直眼电阈值以及各个独立成分在脑部位置的空间分布特性实现眼电伪迹的识别.最后,分别利用β波能量以及样本熵来衡量人脑专注度的高低,仿真结果表明两者均与专注度成正相关,实验以NeuroSky专注度为基准,将两种算法分别与其进行对照.此外,样本熵与NeuroSky算法的相关度比β波能量法提高了26％,说明样本熵专注度提取算法更能精确跟踪人脑注意力的变化,对脑电信号专注度的衡量与实际更加吻合.
目前基于腦機接口的腦電信號研究得到越來越廣汎的關註,然而傳統腦電信號採集需要使用電極帽併塗抹膠泥膏而不被大多數用戶所接受.因此,將研究使用無需塗抹膠泥膏的獨立電極採集腦電信號,然而使用獨立電極採集腦電信號容易齣現榦擾大、信號不穩定等缺陷.為瞭快速有效提取腦電信號特徵併剋服獨立電極採集腦電信號的缺陷,將採用低通濾波方法進行工頻榦擾的濾除,利用獨立成分分析(ICA)實現腦電信號中的眼電偽跡分離,併在此基礎上通過設置水平眼電和垂直眼電閾值以及各箇獨立成分在腦部位置的空間分佈特性實現眼電偽跡的識彆.最後,分彆利用β波能量以及樣本熵來衡量人腦專註度的高低,倣真結果錶明兩者均與專註度成正相關,實驗以NeuroSky專註度為基準,將兩種算法分彆與其進行對照.此外,樣本熵與NeuroSky算法的相關度比β波能量法提高瞭26％,說明樣本熵專註度提取算法更能精確跟蹤人腦註意力的變化,對腦電信號專註度的衡量與實際更加吻閤.
목전기우뇌궤접구적뇌전신호연구득도월래월엄범적관주,연이전통뇌전신호채집수요사용전겁모병도말효니고이불피대다수용호소접수.인차,장연구사용무수도말효니고적독립전겁채집뇌전신호,연이사용독립전겁채집뇌전신호용역출현간우대、신호불은정등결함.위료쾌속유효제취뇌전신호특정병극복독립전겁채집뇌전신호적결함,장채용저통려파방법진행공빈간우적려제,이용독립성분분석(ICA)실현뇌전신호중적안전위적분리,병재차기출상통과설치수평안전화수직안전역치이급각개독립성분재뇌부위치적공간분포특성실현안전위적적식별.최후,분별이용β파능량이급양본적래형량인뇌전주도적고저,방진결과표명량자균여전주도성정상관,실험이NeuroSky전주도위기준,장량충산법분별여기진행대조.차외,양본적여NeuroSky산법적상관도비β파능량법제고료26％,설명양본적전주도제취산법경능정학근종인뇌주의력적변화,대뇌전신호전주도적형량여실제경가문합.
