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脑-机接口(BCIS)
来源:delsys表面肌电脑电分析系统_EMG_EEG_人因工程 | 发布时间:2022/10/24 20:07:11 | 浏览次数:

2-2代码示例(绿线是添加的线):

2-3最新的256点原始EEG数据在EEG buff内部传递

在计算之前使用hamming窗口,然后使用单边FFT谱

计算并存储在fftBuff[]中,然后对fftBuff[]值进行平滑

具有先前的fftBuff[]值。

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采样raw_uV->汉明窗口->fftBuff[]->平滑的fftBuff[]

3级(高级):更详细

这里没有测验。如果你喜欢,请阅读

关于GUI中FFT的整个故事:

导入Minim库,初始化FFT:

计算FFT并转换为单个频带:

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在dB空间中平滑:

复制GUI进程的Matlab版本

概述:

(较旧版本的GUI从原始数据计算FFT,较新版本将

将FFT应用于滤波数据。此处使用过滤后的EEG)

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开窗和计算单边FFT振幅谱:

1苏州长显间隔定义为缓存刷新自身的速度。下面是50个数据点

250Hz采样率意味着1/5秒。

2苏州长显为了减少频谱泄漏,对原始信号应用汉明窗口

信号:temp_han=temp_dat’苏州长显*hamming(L);

3苏州长显然后,计算FFT振幅的公式为:temp_mag=abs(FFT(temp_han));

4苏州长显为了将其转换为单边频谱,

然后将除第一个(DC)和最后一个(在奈奎斯特频率下)之外的任何点乘以

两个校正振幅:temp_ mag=temp_;temp_mag(2:结束1)=

2*temp_mag(2:end 1);

在dB空间中平滑:

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上述Matlab代码将很快提供MI和ME-BCI培训

开放式BCI

MI-BCI训练基于视觉运动想象

与其他脑力任务想象(例如,脑力减法、单词

关联)是内生性的唯一范例

需要外部刺激,但仅需要用户的想象力动作。在里面

此外,MI被认为是BCI范式中最重要的类型

用于恢复运动功能。不同研究的结果

在MI-BCI中被证明是有用的心理行为实践,并且

显示了中风期间运动想象练习的有益效果

恢复不幸的是,估计15-30%的人不能使用

BCI系统,导致用户中大量的BCI文盲

基础

这篇文章介绍了如何使用OpenBCI实施MI-BCI培训

32位板,通过向板添加两个外部按钮,添加

处理代码的额外功能,并重写OpenBCI

董事会代码。

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图1苏州长显带有两个外部按钮的OpenBCI 32位耳机概述

准备开始MI-BCI培训。

概述

运动图像已成为BCI研究的最新趋势

对运动的想象似乎在

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大脑,与用于执行任务的大脑相似或相同

同样的动作。然而,是否类似的问题

招募的脑区之间的功能连接模式

与真实和想象的运动相关的

在BCI帧中寻址较少。

为了更好地理解真实和想象的大脑关联

在当前的工作中,我们研究了时空

真实和假想的有节奏的手指敲击过程中的脑电图脑活动

任务重复的手指运动,外部由

已经研究了听觉或视觉线索来研究大脑皮层

连通性、感觉运动协调。此外,在

BCI研究,手指和手的重复动作,真实和

想象中的一个,用于提取特征

用作检测运动意图的输入。

这些特征包括功率降低的横向模式和

α和β频带的增加。

人们普遍认为,当大脑处理某些事件时

正在进行的大脑节律活动可以被阻断或去同步。

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通过频率分析可以更好地检测这些类型的变化

因为它们代表了正在进行的频率特定的变化

EEG活动。它们通常包括功率降低(事件相关

去同步、ERD)和功率增强

(事件相关同步,ERS)。

这被认为是由于

潜在神经元群体的同步性。

实际和想象的ERD和ERS模式的演变

移动是通过平均能量分布来计算的

在时间-频率域中的每个时刻进行EEG单次试验。

我们专注于检测β

ERD/ERS模式,先前描述为随启动和

运动动作的执行以及运动想象。

基于运动图像的短时激活识别

关于频率的内容可以改善决策和

增强BCI系统的性能。

方法论

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本次培训的目的是研究大脑皮层

激活和连接子服务于真实和虚拟节奏

手指敲击,从多通道分析

脑电图(EEG)头皮记录。几项研究

涉及手指敲击的运动图像显示了类似的

方法论,强调三个短时间:焦点、线索、,

和休息。

实验包括两个简单的肢体运动图像任务(左

右手)。不同肢体的同时想象

有助于激活更大的皮质区域以及两个

位于beta内相应电机区域的估计源

节奏

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图2苏州长显运动图像(MI)和运动的实验图表

执行(ME)培训。

每次试验都是10秒长,由不同的

状态:

准备就绪:每个试验命令的第一秒都会显示警报

焦点:以下三秒基于倒计时

在提示之前,让受试者做好准备

即将到来。

提示:只有4秒长,它显示了必须的提示

在审判中完成。在每次试验中,线索都是不同的。这是非随机的

版本,这意味着提示出现在下面想象一下移动左手手指

休息:受试者在两次试验之间有两秒钟的休息时间。

设备

OpenBCI脑电图耳机

无论您拥有什么OpenBCI EEG耳机版本,都能正常工作。

就我个人而言,我使用超皮质标记III“超新星”。你可以阅读

更多信息请参见本文。

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电极位置

电极放置在运动皮层和体感皮层上。

参考电极和接地电极位于左耳垂和右耳垂,

分别地

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图X苏州长显基于10-20系统的“超新星”电极配置。

两个外部按钮

面包板连接

有时,当研究脑电图或其他生物电位信号时,你会

想要在外部事件或刺激之间有精确的时间安排

数据流。事实上,基于运动图像的大脑计算机

接口(BCI)将受试者的运动意图转化为控制

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实时检测特征脑电空间信号

对应于不同运动想象的分布

身体部位。在这种情况下,有必要知道

已向受试者提供外部输入,以寻找信号

刺激后约400毫秒发生的脑电波。

此外,如果你想区分右和左

当你学习运动图像或运动时的动作

执行时,您最好注意以下步骤。

图6苏州长显两个按钮中导线的连接。

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连接(OpenBCI 32位板)

本博客的另一篇文章解释了如何实现和添加两个

OpenBCI 32位板的外部按钮,以及如何连接

将两个外部按钮连接到OpenBCI 32位中的正确引脚

图7苏州长显OpenBCI 32位板中导线的连接。

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上载

编辑OpenBCI GUI

在图像的右上角,Playground选项卡显示

每次审判的时间,你的审判次数,以及所有

与启动/停止实验相关的命令。

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图8苏州长显实验过程中OpenBCI GUI的屏幕截图。

在上图中,您可以更详细地看到

显示在OpenBCI GUI的Playground选项卡中。

将新代码上载到OpenBCI板

您需要将新代码上传到OpenBCI 32位板

以便获得每次试验的信息,以及每次两次试验的信息

按钮被按下。

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图9苏州长显Arduino中OpenBCI 32位板代码的屏幕截图。

工具书类

[1] “EEG振荡模式和认知过程的评估

在简单和复合肢体运动图像中”,Weibo Yi

、双秋、王昆、张洪志、齐立新、周鹏、冯

他和董明。发布日期:2012年12月9日,

2014http://dx苏州长显doi苏州长显org/10苏州长显1371/journal苏州长显pone苏州长显0114853

[2] “简单和

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复合肢体运动

图像”,易微博,邱爽,Q洪志,张立新,万百坤

和董明。神经工程与

康复2013 10:106,DOI:10苏州长显1186/1743-0003-10-106,©Yi等人。;

被许可方生物医学中心有限公司2013年。

[3] 基于EEG的面向对象运动图像研究

镇压”,Lili Li,Jing Wang,Guanghua Xu,Min Li和Jun Xie。

发布日期:2015年12月7日。

http://dx苏州长显doi苏州长显org/10苏州长显1371/journal苏州长显pone苏州长显0144256

[4] 论文:“基于EEG的脑-计算机接口(BCI):

Hina Mistry的“辅助设备运动图像调查”。

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OpenBCI 32位板上的两个外部按钮

在“脑-机接口(BCIS)”中

使用OpenBCI进行研究

 
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