基于輕快運動想象任務腦機接口系統(tǒng)的研究.pdf

1、腦-機接口（Brain-computer interfaces,BCI）的目的是利用先進的信號處理與機器學習技術在人腦與外部世界建立一條新的通信渠道，達到不依賴傳統(tǒng)外周神經(jīng)系統(tǒng)與肌肉實現(xiàn)對外部設備的控制目的。傳統(tǒng)的基于運動想象的腦機接口系統(tǒng)主要采用持續(xù)運動想象的思維任務，本文中我們設計了一套基于輕快運動想象任務的腦機接口系統(tǒng)。對比傳統(tǒng)持續(xù)運動想象任務的腦機接口系統(tǒng)，我們的研究結果顯示新系統(tǒng)在多任務輸出，空閑態(tài)檢測等方面顯示出的良好性能和

2、一定的應用潛力。
　　本文的工作主要圍繞實現(xiàn)輕快運動想象任務的腦機接口系統(tǒng)展開。在理論分析部分，我們首先分析了運動想象任務在腦電上所表現(xiàn)出的時-頻-空域特異性，指出輕快運動想象任務在腦電事件相關去同步（Event-Related Desynchronization,ERD）與事件相關同步（Event-Related Synchronization,ERS）現(xiàn)象中表現(xiàn)出的鎖時動態(tài)變化特征。接著，利用輕快運動想象任務的這一特點設計了一

3、套引入節(jié)拍提示機制的實驗范式，并提出了針對新范式特點的時空聯(lián)合編碼思想。最后針對基于輕快運動想象腦機接口系統(tǒng)，改進了原有的特征提取算法，并提出基于時空聯(lián)合編碼思想的分類輸出策略。
　　在之前的理論分析基礎上，我們實現(xiàn)了這種基于輕快運動想象任務的腦機接口系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)上完成了如下的工作:1.離線分析了新系統(tǒng)對任務態(tài)與空閑態(tài)的識別能力，隨后的在線二分類測試結果證明了新系統(tǒng)的良好性能和潛力；2.通過基于新系統(tǒng)四分類任務的在線測試，驗證