基于ssvep的脑机接口课件

*天津理工大学自动化学院1 基于SSVEP的脑机接口概述 *天津理工大学自动化学院2 1 2 脑电信号简介及采集方法 脑机接口及其研究意义 3基于SSVEP的脑机接口 脑电信号简介及采集方法 *天津理工大学自动化学院3 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。 *天津理工大学自动化学院4 脑电波的种类： 脑电信号简介及采集方法 *天津理工大学自动化学院5 脑电波的图示： 脑电信号简介及采集方法 *天津理工大学自动化学院6 传感器 差动输入 放大器 工频陷波 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 *天津理工大学自动化学院7 脑电信号的采集比较方便，成本低，效果稳定 。 脑电信号简介及采集方法 *天津理工大学自动化学院8 脑电信号简介及采集方法 *天津理工大学自动化学院9 脑电信号简介及采集方法 *天津理工大学自动化学院10 1、对设备的要求 2、对使用者的要求 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： *天津理工大学自动化学院11 1、脑机接口的概念 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 *天津理工大学自动化学院12 2、脑机接口的构成 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。 脑机接口及其研究意义 脑机接口构成的图示： *天津理工大学13 脑机接口及其研究意义 * 13天津理工大学自动化学院 *天津理工大学自动化学院14 3、脑机接口的研究意义 外部设备控制 交流通信 新的娱乐方式 脑机接口 现有的应用 BCI拓宽了人-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 *天津理工大学自动化学院15 1、该BCI系统的理论依据 当受试者注视不同闪烁频率的刺激时，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 *天津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系统的刺激界面 基于SSVEP的脑机接口 *天津理工大学自动化学院17 3、实验中采集到的脑电信号 基于SSVEP的脑机接口 *天津理工大学自动化学院18 4、通过FFT得到的SSVEP信号频谱图 10hz刺激6hz刺激 基于SSVEP的脑机接口 *天津理工大学自动化学院19 5、该BCI系统的特点 不需要经过训练 有效刺激频率很多 信号识别分类方便 主要优点 由于具有以上优点，该系统在实际中