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自适应单次运动想像最优特征提取研究

东南大学学报（自然科学版） 2009年第S1期39卷 219-223页

作者：邓茜王行愚华东理工大学信息科学与工程学院上海200237

为得到区分左右手运动想像脑电信号的最优特征,提出了一种自适应单次脑电特征提取方法.该算法先按运动想像电位生理学原理对不同被试寻找事件相关去同步/同步(ERD/ERS)现象最明显的频段与时间段,再按照这些参数提取C3,C4导脑电信号的能... 详细信息

为得到区分左右手运动想像脑电信号的最优特征,提出了一种自适应单次脑电特征提取方法.该算法先按运动想像电位生理学原理对不同被试寻找事件相关去同步/同步(ERD/ERS)现象最明显的频段与时间段,再按照这些参数提取C3,C4导脑电信号的能量,最后取其能量比值作为左右手想像分类的特征.采用公共标准数据集做测试,运用支持向量机(SVM)进行分类,并与AR特征提取法对照.结果表明,该法可有效提高分类正确率(平均90.7%,最佳98.7%),优于使用固定频段与时间段的AR特征提取法(平均77.4%,最佳92.8%),且算法复杂度低于AR特征提取法,适应性稍强于AR特征提取法,适合在线应用.

关键词：运动想像事件相关去同步/同步特征提取自回归模型

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基于主轴动态核聚类的运动想像脑电信号识别

华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第S1期41卷 95-98页

作者：佘青山昌凤玲高发荣罗志增杭州电子科技大学智能控制与机器人研究所浙江杭州310018

针对BCI系统中分类精度和分类速度的设计需要,提出了一种基于深度自编码降维的主轴动态核聚类分类方法.首先,采用共空间模式算法对运动想像脑电信号进行特征提取,得到6维的特征向量;然后,为了进一步降低特征向量之间的相关性和计算的复... 详细信息

针对BCI系统中分类精度和分类速度的设计需要,提出了一种基于深度自编码降维的主轴动态核聚类分类方法.首先,采用共空间模式算法对运动想像脑电信号进行特征提取,得到6维的特征向量;然后,为了进一步降低特征向量之间的相关性和计算的复杂度,引入深度自编码降维方法将该特征向量降为2维;最后,设计了基于主轴核函数的动态聚类分类器,对BCI竞赛2008数据集Dataset1中两类模式的脑电信号进行分类,平均识别正确率达到98.29%.该方法不仅能取得较高的分类正确率,而且能降低计算复杂度,可用于BCI系统的实时控制.

关键词：脑电信号运动想像共空间模式深度自编码核聚类

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基于模糊熵的运动想像脑电信号特征提取

华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第S1期41卷 92-94,98页

作者：田京罗志增杭州电子科技大学机器人研究所浙江杭州310018

提出了一种基于模糊熵的运动想像脑电特征提取的新方法.根据脑电信号模糊熵时间序列良好的事件相关同步/事件相关去同步(ERS/ERD)特征,构筑人脑想像左右手运动任务时的C3和C4脑电模糊熵差值特征向量,利用Fisher线性分类器对左右手运动... 详细信息

提出了一种基于模糊熵的运动想像脑电特征提取的新方法.根据脑电信号模糊熵时间序列良好的事件相关同步/事件相关去同步(ERS/ERD)特征,构筑人脑想像左右手运动任务时的C3和C4脑电模糊熵差值特征向量,利用Fisher线性分类器对左右手运动想像的意识任务进行分类.对国际脑机接口竞赛相关数据进行了测试,最大分类准确率达到87.22%.基于模糊熵的脑电信号特征可以作为有效特征对运动想像任务进行区分.

关键词：脑电信号模糊熵运动想像特征提取事件相关同步/事件相关去同步

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基于归一化AR模型谱值的运动想像脑电识别

华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第S1期41卷 85-88页

作者：周瑛罗志增杭州电子科技大学机器人研究所浙江杭州310018

提出了一种基于归一化AR模型谱值和Mahalanobis距离的想像手部运动脑电信号识别方法.对C3和C4电极脑电信号进行AR模型谱估计,将肢体运动相关的Mu节律(8~12Hz)和Beta节律(20~24Hz)谱值归一化作为特征值,构成的二维特征向量提供给基于距... 详细信息

提出了一种基于归一化AR模型谱值和Mahalanobis距离的想像手部运动脑电信号识别方法.对C3和C4电极脑电信号进行AR模型谱估计,将肢体运动相关的Mu节律(8~12Hz)和Beta节律(20~24Hz)谱值归一化作为特征值,构成的二维特征向量提供给基于距离测度的Mahalanobis距离分类器进行模式识别.对国际BCI竞赛相关数据进行测试,最高分类正确率和最大互信息分别达到了92.86%和0.653 9bit,优于目前已发表成果的识别水平.

关键词：脑电信号运动想像 AR模型谱值归一化脑-机接口

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便携式运动想像脑机接口系统设计

便携式运动想像脑机接口系统设计

作者：刘鹏电子科技大学

学位级别：硕士

运动想像脑机接口(Motor Imagery-based Brain Computer Interface,MI-BCI)技术在运动控制、神经康复和特种工业环境下的智能作业等领域有着巨大的应用价值。MI-BCI技术由于其涉及到的神经机制与运动密切相关,因此在提升患者的运动控制... 详细信息

运动想像脑机接口(Motor Imagery-based Brain Computer Interface,MI-BCI)技术在运动控制、神经康复和特种工业环境下的智能作业等领域有着巨大的应用价值。MI-BCI技术由于其涉及到的神经机制与运动密切相关,因此在提升患者的运动控制能力、脑区信息处理效率以及脑瘫痪康复训练中能发挥重要作用。国内外许多研究团队均研发出了能够实时输出控制命令的在线MI-BCI系统,但是由于受脑电(Electroencephalogram,EEG)采集技术限制,便携性差,操作繁琐等因素的影响,大部分MI-BCI系统仍停留在实验室阶段。近年来,基于FPGA和ARM的便携式平台处理器性能有了很大的提升,其算法处理和运算速度都有革命性的突破,可以应对大部分BCI系统中的运算任务,为了促进MI-BCI技术的实用性发展,本文研发了一种便携式MI-BCI系统,系统采用FPGA和ARM相结合的多核异构处理器作为核心控制器,运行ARM Linux移动平台操作系统,实现了2类MI任务的实时控制和分类结果反馈,该系统操作简便,体积小,可以与外骨骼机器人和电控轮椅等康复训练辅助设备配合使用,能够提升患者的生活质量并进行康复训练。本系统主要工作包括便携式系统搭建、MI算法移植以及MI-BCI系统应用程序开发三大部分。其中便携式系统搭建包括了基于FPGA的ADC控制器、IIR滤波器和FIFO存储器的实现以及数据读取设备驱动程序设计;MI算法移植部分主要完成了基于的特异性频带确定算法、共空间模式(Common Spatial Patterns,CSP)空间滤波器算法和线性判别式分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)算法的C++移植。MI-BCI系统应用程序包含了EEG信号显示程序和MI-BCI交互程序两部分,实现了EEG信号采集与显示、任务提示与反馈、训练任务参数估计和测试任务实时分类反馈等功能。最后,为了测试该系统能否正常工作,对系统的FPGA数据采集、EEG信号显示、IIR滤波、MI算法以及系统整体功能进行了测试,通过15名受试者进行MI-BCI实验测试得到本系统的平均准确率为80.6%,测试结果表明,本系统能够达到现有的基于PC平台的系统同等水平的准确率,满足现有的应用需求。

关键词：运动想像脑机接口便携式算法移植

同方学位论文库评论

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运动想像及其临床应用

中国康复理论与实践 2009年第7期15卷 628-630页

作者：刘舒佳李建军魏鹏绪高峰首都医科大学康复医学院北京市100068 中国康复研究中心北京博爱医院北京市100068

本文介绍脊髓损伤后脑运动控制功能研究中运动想像任务的概念及其与实际运动的区别与联系,对其临床应用做简要描述并分析可能的机制,着重讨论运动想像的观察方式及如何高质量地完成运动想像任务。依时间顺序介绍评估运动想像能力的常用... 详细信息

本文介绍脊髓损伤后脑运动控制功能研究中运动想像任务的概念及其与实际运动的区别与联系,对其临床应用做简要描述并分析可能的机制,着重讨论运动想像的观察方式及如何高质量地完成运动想像任务。依时间顺序介绍评估运动想像能力的常用量表。

关键词：运动想像精神练习功能磁共振成像综述

运动想像和促进技术对偏瘫肩痛康复疗效的影响

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中国康复理论与实践 2006年第1期12卷 29-30页

作者：姚保龙蒋小毛霍文璟姚波浙江省望江山疗养院体疗室浙江杭州市310024

目的探讨运动想像和促进技术对偏瘫肩痛的康复疗效。方法31例脑卒中后偏瘫患者被随机分成运动想像和促进技术组(治疗组)18例与一般康复治疗组(对照组)13例。采用Partridge方法进行疼痛程度的评估。结果治疗后两组疼痛程度积分均明显下降... 详细信息

目的探讨运动想像和促进技术对偏瘫肩痛的康复疗效。方法31例脑卒中后偏瘫患者被随机分成运动想像和促进技术组(治疗组)18例与一般康复治疗组(对照组)13例。采用Partridge方法进行疼痛程度的评估。结果治疗后两组疼痛程度积分均明显下降(P运动想像和促进技术对偏瘫肩痛的康复治疗有一定的疗效。

关键词：偏瘫肩痛运动想像促进技术

运动想像疗法对脑卒中上肢瘫痪病人日常生活活动功能的影响

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青岛大学医学院学报 2010年第3期46卷 244-246页

作者：李媛沈贵荣王强刘淑芹青岛大学医学院附属医院康复医学科山东青岛266003 青岛大学医学院

目的探讨运动想像疗法对脑卒中上肢瘫痪病人上肢功能和日常生活活动（ADL）功能影响。方法将21例脑卒中瘫痪病人随机分成治疗组（n=11）和对照组（n=10）,对照组病人给予常规康复训练。治疗组在对照组常规康复训练的基础上联合运动想像... 详细信息

目的探讨运动想像疗法对脑卒中上肢瘫痪病人上肢功能和日常生活活动（ADL）功能影响。方法将21例脑卒中瘫痪病人随机分成治疗组（n=11）和对照组（n=10）,对照组病人给予常规康复训练。治疗组在对照组常规康复训练的基础上联合运动想像训练。采用Fugl-Meyer评定法（FMA）、BARTHEL指数（BI）对两组病人治疗前后上肢功能和ADL进行评定。结果两组病人治疗后FMA评分治疗前后均明显改善（t=2.629~5.445,P〈0.05）;BI评分治疗组治疗后较治疗前明显改善（t=2.803~3.977,P〈0.05）,而对照组治疗后较治疗前无明显改善（P〉0.05）;治疗组FMA评分和BI评分治疗前后的改善幅度均明显优于对照组,差异有显著性（t=2.111~2.657,P〈0.05）。结论常规康复联合运动想像训练可提高脑卒中上肢瘫痪病人ADL和上肢功能。

关键词：运动想像脑血管意外麻痹上肢

运动想像对脑梗死偏瘫患者下肢功能恢复的影响

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中国康复理论与实践 2010年第5期16卷 449-450页

作者：刘惠宇朱丽芳谢冬玲汕头大学医学院附属粤北人民医院康复医学科广东韶关市512026

目的探讨运动想像结合运动再学习方法对脑梗死偏瘫患者下肢功能恢复的影响。方法将62例脑梗死偏瘫患者分为运动想像组(32例)和对照组(30例),两组患者均接受神经内科常规药物治疗和运动再学习治疗,运动想像组同时采用运动想像训练。治疗... 详细信息

目的探讨运动想像结合运动再学习方法对脑梗死偏瘫患者下肢功能恢复的影响。方法将62例脑梗死偏瘫患者分为运动想像组(32例)和对照组(30例),两组患者均接受神经内科常规药物治疗和运动再学习治疗,运动想像组同时采用运动想像训练。治疗前、后采用Fugl-Meyer运动功能评分法(FMA)、改良Barthel指数(MBI)进行评定。结果治疗前后运动想像组FMA评定分别为(17.43±5.98)、(27.22±6.18),对照组分别为(18.36±6.23)、(24.58±5.88);运动想像组MBI分别为(48.86±8.78)、(75.96±9.48),对照组分别为(47.98±6.65)、(67.52±9.54)。运动想像组患者FMA及MBI优于对照组(P运动想像结合运动再学习有利于提高脑梗死偏瘫患者下肢的综合能力。

关键词：脑梗死偏瘫运动想像运动再学习康复