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基于手机平台的便携式听觉脑-机接口
  • ISSN号:1002-3208
  • 期刊名称:《北京生物医学工程》
  • 分类:R318.04[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学]
  • 作者机构:[1]清华大学医学院生物医学工程系,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(61071003)资助
中文摘要:

目的便携性是脑-机接口系统实用化的关键技术之-,对脑-机接口系统从实验室演示走向实际应用具有重要意义。方法本文设计并实现了一个基于智能手机和无线脑电放大器的便携式在线听觉脑-机接口系统。用户通过选择性注意以手机耳机呈现的1~5中文数字语音实现目标选择。为提高脑电响应的可分性,采用头相关传递函数技术使不同中文数字语音呈现在不同空间方向,并要求用户在听到被注意的目标数字语音后区分该语音的性别属性。使用事件相关电位面积法对来自Cz导联的单通道脑电信号进行分类。结果在本文给出的听觉脑电拨号在线应用中,5位受试者的平均在线五分类正确率为(76±4)%。结论本系统在大幅提高听觉脑-机接口系统便携性的同时保持了较高性能,对面向残疾人的临床使用和面向健康人的人机交互等具有广阔的应用前景。

英文摘要:

Objective Portability is one of the key technologies for brain-computer interfaces (BCI) to be transformed from laboratory demonstration to practical devices. Methods In this study, we designed and implemented an auditory BC1 based on a wireless electroencephalography (EEG) amplifier and a smart phone. The users operated the system by selectively attending to one of five spoken Chinese digits. To increase the discriminability of the brain responses, different spoken digits were presented from different spatial directions by employing the head-related transfer functions (HRTF) technology and the users were asked to distinguish the gender of the digit upon detection. BCI classification was performed for single-channel EEG signals recorded from electrode Cz by calculating the area underneath the event-related potential waveform. Results For the 5 subjects participating in the online BCI experiment with a phone dialing application, the average online classification accuracy of (76 ± 4)% was achieved. Conclusions This portable and high-performance system can be widely used for disabled patients and as a new computer interface for healthy people in the future.

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期刊信息
  • 《北京生物医学工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市卫生和计划生育委员会
  • 主办单位:北京市生物医学工程学会 北京市心肺血管疾病研究所
  • 主编:孙衍庆
  • 地址:北京安定门外安贞医院北京生物医学工程编辑部
  • 邮编:100029
  • 邮箱:LLBL910219@126.com
  • 电话:010-64456508
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-3208
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2261/R
  • 邮发代号:82-885
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:5449