脑机接口技术概要.ppt

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文档介绍

内容概览:

BCI简介

工作原理

应用范围

发展现状

国内外代表性研究

BCI简介:

脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)是一种涉及神经科学、信号检测、信号处理、模式识别等多学科的交叉技术

核心:把用户产生的脑电信号转换成输出控制信号或识别成特定的控制模式

研究内容:调整人脑和BCI系统的相互适应关系,寻找合适的信号处理与转换算法,使神经电信号能实时、准确地通过BCI系统转换成可被计算机识别的命令或操作信号

工作原理:

BCI基本结构:

工作原理:

信号采集系统:脑电电极记录到的信号依次经过放大器滤波处理、A/D转换、发送至计算机并存储得到,由模拟EEG信号转换成可供处理的数字信号

特征提取:

预处理:滤除不需要的脑电信号噪声,提高脑电信号信噪比(SNR),数字滤波(Kalman等)

特征提取常用方法:小波变换、小波包分解等。

工作原理:

选择分类:从初始特征中选择对分类最佳的特征子集形成特征向量,并输入给分类器。分类器一句输入的特征向量区分不同的思维任务,输出对应的类别号(或逻辑控制信号)

分类算法:LDA、遗传算法、人工神经网络等。

外部控制装置:特征向量被转换成控制命令,实现对外部设备的操作控制,有些加入反馈机制为BCI系统提供指示。

应用范围:

康复工程

控制领域

通信领域

游戏娱乐

军事领域

……

应用范围:

康复工程

BCI技术+康复训练,使患者

主动参与到康复恢复中

Eg:

基于BCI技术的上肢康复训练

系统

应用于智能轮椅的脑机接口控制

虚拟现实康复训练

应用范围:

控制领域

Self-paced (asynchronous) BCI

control of a wheelchair in virtual

environments: a case study with

a tetraplegic.

应用范围:

通信领域

SSV

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