北京生物醫(yī)學(xué)工程

一種運動想象腦機接口訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計

Training system for brain computer interface based on motor imagery

作者：楊幫華陸文宇鄭曉明劉麗

單位：上海大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院(上海 200072)

關(guān)鍵詞：腦機接口；訓(xùn)練系統(tǒng)；交互訓(xùn)練

分類號：

出版年·卷·期（頁碼）：2012·31·1（72-76）

摘要：

目的為提高運動想象的腦機接口訓(xùn)練速度和效率，本文設(shè)計了一種訓(xùn)練系統(tǒng)。系統(tǒng)功能主要包括參數(shù)設(shè)置、EEG采集、特征提取、分類及其結(jié)果反饋、分類器模型建立。方法在訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計中，首先使用VC++編寫的腦電信號采集軟件獲取腦電信號，而后通過TCP/IP實現(xiàn)與MATLAB之間的數(shù)據(jù)傳輸，在MATLAB中實現(xiàn)特征提取與分類識別，并將識別結(jié)果實時反饋給受試者，使受試者能夠及時調(diào)整自身狀態(tài)，并選擇合適的反饋方式，從而在較短時間內(nèi)生成有效的分類器模型。結(jié)果該系統(tǒng)具有接口方便、功能強大、界面友好的特點，通過建立的在線系統(tǒng)對訓(xùn)練系統(tǒng)進行了初步檢驗。結(jié)論該系統(tǒng)可使使用者進行方便有效的訓(xùn)練，進而縮短訓(xùn)練時間并提高腦機接口系統(tǒng)的識別正確率，為腦機接口應(yīng)用系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

Objective To improve the training efficiency of brain computer interface(BCI)training based on motor imagery，the paper designs a training system including parameter setting，electroencephalography(EEG)acquisition，feature extraction，classification，feedback of results and the foundation of classifier model. Methods Firstly,the training system acquires the EEG signals of motor imagery by EEG acquisition software，and then transmits data to MATLAB with TCP/IP protocol.So the feature extraction and classification are realized in the MATLAB. After that,the training system feedbacks the recognition results with the progress bar at the same time，and allows subjects to adjust their status in the training. Finally the system generates an effective classification model by choosing a proper feedback mode in a short time. Results The characteristics of the system are convenient intervention，powerful function and friendly interface. A BCI online system is established to test the training system and an effective classification model can be completed in a relatively short period of time. Conclusions The training system can improve the recognition rate and shorten the training time for BCI application systems，which lays the foundations for BCI application systems.

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