2022年医学专题—基于SSVEP的脑机接口(1).ppt

2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,1,基于(jy)SSVEP的脑机接口概述,第一页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,2,1,2,脑电信号简介(jin ji)及采集方法,脑机接口(ji ku)及其研究意义,3,基于SSVEP的脑机接口,第二页，共二十一页。,脑电信号简介(jin ji)及采集方法,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,3,脑电活动(hu dng)是大脑神经细胞中的电活动(hu dng)的总体效应在大脑皮层和头皮表面上的反应。,脑电图是通过精密的电子仪器，从头皮上将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形，是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。,第三页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,4,脑电波的种类(zhngli)：,脑电信号简介(jin ji)及采集方法,第四页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,5,脑电波的图示：,脑电信号简介(jin ji)及采集方法,第五页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,6,传感器,差动输入(shr),放大器,工频(n pn)陷波,差动输入信号是两个大小一致、相位相反的输入信号，是差分放大器的双端输入方式，信号分别输入正、负两个放大通道，可以消除共模干扰信号，同时输入信号电压是单端输入信号的两倍。,脑电信号简介及采集方法,第六页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,7,脑电信号的采集比较方便(fngbin)，成本低，效果稳定。,脑电信号简介及采集(cij)方法,第七页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,8,脑电信号简介及采集(cij)方法,第八页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,9,脑电信号简介(jin ji)及采集方法,第九页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,10,1、对设备(shbi)的要求,2、对使用者的要求(yoqi),3、对周围环境要求,脑电信号简介及采集方法,脑电信号采集条件：,第十页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,11,1、脑机接口(ji ku)的概念,脑机接口（B C I）就是人们俗称的“意念控制系统”，是在人或动物脑（或者脑细胞的培养(piyng)物）与外部设备间创建的直接连接通路。,在单向脑机接口的情况下，计算机或者接受脑传来的命令，或者发送信号到脑，但不能同时发送和接收信号。而双向脑机接口，允许脑和外部设备间的双向信息交换。,脑机接口及其研究意义,第十一页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,12,2、脑机接口(ji ku)的构成,BCI系统由信号采集(cij)系统、信号处理与模式识别系统、控制器三部分构成。,脑机接口及其研究意义,第十二页，共二十一页。,脑机接口(ji ku)构成的图示：,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学,13,脑机接口(ji ku)及其研究意义,2023/6/24,13,天津理工大学自动化学院,第十三页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,14,3、脑机接口(ji ku)的研究意义,BCI拓宽(tu kun)了人-机接口的范围，既是人类了解和提高脑功能的重要手段，又是一种全新的通讯和控制方法，可以提高人类的生活质量，有不断增长的潜在的需求。,脑机接口及其研究意义,第十四页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,15,1、该BCI系统(xtng)的理论依据,当受试者注视不同闪烁(shn shu)频率的刺激时，会在对应频率处出现SSVEP幅度增量。,通过快速傅里叶变换的方法可以分析受试者产生的脑电信号的频谱特性。,根据频率特性的不同对信号分类，并将其转换为相应的控制命令。,基于SSVEP的脑机接口,第十五页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,16,刺激源包括分别以10hz和15hz进行闪烁的两个方块。背景(bijng)为黑色，图片大小为100*100。受试者可以通过注视不同的闪烁块来产生具有不同频率特性的脑电信号。,2、该BCI系统(xtng)的刺激界面,基于SSVEP的脑机接口,第十六页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,17,3、实验(shyn)中采集到的脑电信号,基于(jy)SSVEP的脑机接口,第十七页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,18,4、通过FFT得到(d do)的SSVEP信号频谱图,10hz刺激(cj),6hz刺激,基于SSVEP的脑机接口,第十八页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,19,5、该BCI系统(xtng)的特点,由于具有以上优点(yudin)，该系统在实际中应用广泛。它的缺陷是用户必须有正常的或矫正为正常的视力，长期使用会造成视觉疲劳，或使视力受损。,基于SSVEP的脑机接口,第十九页，共二十一页。,2023/6/24,天津(tin jn)理工大学自动化学院,20,谢谢(xi xie),第二十页，共二十一页。,内容(nirng)总结,2022-02-28。2022-02-28。脑电活动是大脑神经细胞中的电活动的总体效应在大脑皮层和头皮表面上的反应。脑电图是通过精密的电子仪器，从头皮上将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形，是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。脑电信号的采集比较方便，成本低，效果(xiogu)稳定。BCI系统由信号采集系统、信号处理与模式识别系统、控制器三部分构成。背景为黑色，图片大小为100*100。谢谢,第二十一页，共二十一页。,