基于增强现实的双眼异频编码稳态视觉诱发电位脑-机接口研究

作     者：刘培帅 柯余峰 杜佳乐 明东 Liu Peishuai;Ke Yufeng;Du Jiale;Ming Dong

作者机构：天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 

基　　金：国家自然科学基金(62276184 61806141) 

出 版 物：《中国生物医学工程学报》 (Chinese Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第3期

页      码：266-273页

摘      要：近年来研究者们将基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑-机接口(BCI)系统与增强现实(AR)技术相结合,以提升BCI系统的灵活性和便携性,但基于传统SSVEP范式的AR-BCI普遍性能偏低。本研究利用AR设备对双眼分别进行投影的特点设计了一种双眼异频编码SSVEP范式,通过对左、右眼分别进行不同频率的编码提高SSVEP编码的信息量。共采集了14名被试的数据,采用任务相关成分分析(TRCA)算法进行SSVEP识别,对比双眼异频编码和双眼同频编码SSVEP范式在AR环境下的性能,分析两种编码下SSVEP的频域特征、信噪比和功率谱熵。双眼异频编码采用1、2、3 s脑电数据的平均分类正确率分别为90.9%、93.9%和95.0%,双眼同频编码采用1、2、3 s脑电数据的分类正确率分别为81.1%、87.8%和90.2%。当时间长度小于等于1 s时双眼异频编码刺激的分类正确率显著高于双眼同频编码刺激(0.5 s:t(13)=4.562,P0.05,Cohen′s d=-0.271),但其功率谱熵显著高于双眼同频编码(t(13)=-2.968,P<0.05,Cohen′s d=-0.793)。本研究表明,与传统双眼同频编码SSVEP范式相比,采用双眼异频编码能够提高AR-BCI系统的性能。

主 题 词：脑-机接口 增强现实 稳态视觉诱发电位 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0258-8021.2023.03.002

馆 藏 号：203122444...