基于瞬态视觉诱发脑电的目标选择方法

摘要

一种基于瞬态视觉诱发脑电的目标选择方法，使用VC++编写视觉刺激器界面用于诱发脑电信号，使用16导采集设备采集脑电信号VEP，将采集的脑电信号经过脑电放大器放大及A/D转换，输入计算机中，并以信号电压幅值形式在存储器中存储；采用B样条双正交小波方法提取脑电特征信号并通过BP神经网络的自学能力进行分类识别并输出相应结果；包括：利用CPU时间戳设计精确定时的视觉刺激器；对并口的输出脉冲进行响应，采集设备采集脑电信号VEP；对采集的信号进行预处理；采用B样条双正交小波方法对脑电信号进行特征提取；采用BP神经网络对特征量进行分类；该方法的优点是采用BP神经网络有利于提高视觉诱发电位的信噪比和识别率。

主权项

基于瞬态视觉诱发脑电的目标选择方法，其特征在于：使用VC++编写视觉刺激器界面，用于产生诱发脑电信号，采用16导脑电图仪作为信号采集设备采集诱发脑电信号VEP，将采集的脑电信号经过放大器放大及A/D转换，向计算机输入，并以信号电压幅值形式存储；采用B样条双正交小波方法对采集的脑电信号进行分解重构以提取相应的特征，进而使用BP神经网络把特征通过自学习进行分类并输出相应结果；基于瞬态视觉诱发脑电的目标选择方法包括以下步骤：步骤1.利用CPU时间戳设计精确定时的视觉刺激器；设计视觉刺激器由3×3的数字棋盘格组成，每个数字依次以10Hz的频率闪烁，闪烁时间为2s，在目标图像闪烁的同时，向并口输出脉冲，记录刺激时刻，根据刺激与诱发电位的锁定关系，从而判别出受试者在注视哪个目标；步骤2.对并口的输出脉冲进行响应，利用16导脑电图仪作为信号采集设备采集视觉诱发脑电信号VEP；步骤3.对采集的脑电信号进行预处理；预处理步骤为：记录步骤1视觉刺激器每一次刺激产生的诱发电位，重复多次进行刺激，然后把各次记录波形以施加刺激的时刻为参考点在时间上加以对齐，进行累加平均，以平均波形代表所要提取的信号；步骤4.采用B样条双正交小波方法对小波进行特征提取：利用B样条双正交小波方法对小波信号进行多层分解，剔除不相关频段信号再对信号进行重构，最后选择相应时间点的脑波功率幅值作为特征；步骤5.采用BP神经网络对特征进行分类，具体方法为：选择BP神经网络为分类器，通过对特征进行训练、学习对特征进行分类，输出结果即反映使用者所选择的目标；所述的BP网络由前向过程和误差反向传播过程组成，其中输入信号经过输入层和隐层神经元逐层处理、前向传输到输出层输出结果；若输出层的输出值与样本值有误差，则该误差沿原来的连接通道反向传播，经修改各层神经元连接阈值与权值，缩小误差并反复迭代，当误差小于允许值时，BP神经网络训练过程结束。