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商品簡介
目次
商品簡介
本書總結了作者團隊十餘年在腦機交互範式及其原型系統研究上的成果。書中提出了P300超立方體編碼、序列運動想像範式、觸覺通道範式、移動目標選擇范式等創新性腦機交互方式方法。這些方法解決了諸如運動想像模式拓展、視覺通道刺激優化、複雜電磁環境腦機交互技術等目前領域內難題，推動了腦機接口技術的實用化進程。基於這些方法，成功實現了機械臂操作控制、汽車控制、智能地面移動平臺控制、一級倒立擺控制等原型系統，這些系統多屬國內首創。這些原型系統為腦機交互技術在各領域的應用提供了整體方案，對相關系統研究具有借鑒意義。
目次
前言
第1章腦機接口技術概述
1.1 腦機接口的概念
1.1.1 基本概念
1.1.2 BCI的分類
1.2 有損BCI
1.2.1 有損BCI概述
1.2.2 有損BCI發展中的一些重要研究
1.2.3 有損BCI的發展趨勢
1.3 無損BCI
1.3.1 基於EEG的BCI
1.3.2 基於fNIRS的BCI
1.3.3 其他無損BCI
1.2 本書的內容安排
參考文獻
第2章事件相關電位腦機接口
2.1 引言
2.2 P300 speller及其衍生範式
2.2.1 P300 speller的設計
2.2.2 oddball刺激範式與P300波
2.2.3 P300 speller的改進和衍生範式
2.3 P300-BCI與ERP-BCI
2.3.1 ERP的P300成分
2.3.2 瞬態視覺誘發電位BCI
2.4 ERP-BCI的設計
2.4.1 需求分析和選項確定
2.4.2 設計要素Ⅰ：視覺設計
2.4.3 設計要素Ⅱ：刺激編碼設計
2.4.4 設計要素Ⅲ：刺激序列時間控制
2.4.5 設計要素Ⅳ：信號處理與目標識別算法
2.5 相關的分析方法
2.5.1 ERP特徵計算
2.5.2 ERP特徵時空模式分析
2.6 系統性能評價
2.6.1 目標識別正確率
2.6.2 信息傳輸率
2.6.3 字符率
2.6.4 寫人字符率
2.6.5 實際信息傳輸率
2.7 本章小結
參考文獻
第3章視覺腦機接口範式中的刺激類型
3.1 引言
3.2 視覺刺激類型的設計
3.2.1 刺激類型的定義
3.2.2 刺激類型的分類
3.3 實驗設計和過程
3.3.1 實驗範式設計
3.3.2 實驗過程和數據採集
3.4 不同刺激類型的比較
3.4.1 字符識別方法
3.4.2 拼寫性能
3.4.3 分類器及特徵的時空模式
3.5 本章小結
參考文獻
第4章事件相關電位腦機接口的超立方體編碼方案
4.1 引言
4.2 cube刺激編碼的設計
4.2.1 cube編碼的生成
4.2.2 目標預測方法
4.2.3 性能指標及優化
4.3 嵌入cube編碼設計
4.3.1 嵌入cube編碼
4.3.2 PITR計算和優化
4.3.3 *優性能和配置的函數特性
4.4 跨cube性能預測和優化方法
4.4.1 score-P模型
4.4.2 跨cube特徵分佈預測
4.4.3 cube編碼的優化
4.5 實驗設計
4.5.1 刺激設計
4.5.2 被試和數據採集
4.5.3 實驗過程
4.5.4 數據處理過程
4.6 *優嵌入cube編碼及分析
4.6.1 模型的檢驗
4.6.2 *優嵌入cube編碼
4.6.3 ERP時空特徵隨目標刺激概率的變化
4.7 cube編碼優化的進一步討論
4.7.1 關於碼長和正確率因素的進一步討論
4.7.2 子菜單設計的優化策略
4.7.3 刺激序列數的確定
4.8 本章小結
參考文獻
第5章基於視覺搜索任務和視線獨立的腦機接口範式
5.1 引言
5.2 基於oddball視覺搜索任務的拼寫範式
5.2.1 刺激序列設計
5.2.2 兩種刺激呈現模式
5.3 字符拼寫實驗
5.3.1 拼寫實驗
5.3.2 被試和數據採集
5.3.3 系統校準
5.4 數據處理與分析方法
5.4.1 分類器訓練和在線字符識別
5.4.2 ERP計算與分析
5.4.3 離線性能分析
5.4.4 EOG校準與分析
5.5 結果與分析
5.5.1 系統校準的結果
5.5.2 在線拼寫正確率
5.5.3 刺激誘發的特徵電位
5.5.4 離線性能分析
5.5.5 眼動顯著度分析
5.6 oddball視覺搜索BCI範式的特點
5.6.1 自糾錯拼寫系統的正確率要求
5.6.2 中心視覺和外圍視覺比較
5.6.3 任務複雜度和P300潛伏期的關係
5.6.4 P300潛伏期的任務間差異
5.6.5 練習效應
5.7 進一步的改進
5.7.1 *優目標集大小
5.7.2 視覺設計的改進
5.8 本章小結
參考文獻
第6章視覺P300誘發電位控制多關節機械臂範式
6.1 引言
6.2 RM-501機械臂及其控制系統
6.3 機械臂控制P300範式設計與實現
6.3.1 機械臂控制轉換方式設計
6.3.2 BCI控制指令集設計
6.4 信號處理算法及參數選擇
6.4.1 被試與信號採集
6.4.2 P300信號特徵提取與分類算法
6.4.3 特徵分類算法
6.5 實驗結果分析與討論
6.5.1 P300刺激呈現參數優化
6.5.2 P300刺激重複次數優化
6.6 本章小結
參考文獻
第7章基於視覺通道腦機接口的多移動目標選擇
7.1 引言
7.2 BCI類型選擇
7.3 基於SSVEP的移動目標選擇範式
7.3.1 SSVEP實驗範式設計
7.3.2 實驗設計
7.3.3 信號處理
7.3.4 實驗結果分析與討論
7.4 基於P300的移動目標選擇範式
7.4.1 P300動態範式設計
7.4.2 實驗設計
7.4.3 信號處理
7.4.4 實驗結果分析與討論
7.5 本章小結
參考文獻
第8章機械臂控制的運動想像腦機接口範式
8.1 引言
8.2 範式設計、實現及控制策略
8.3 數據處理
8.3.1
...
第1章腦機接口技術概述
1.1 腦機接口的概念
1.1.1 基本概念
1.1.2 BCI的分類
1.2 有損BCI
1.2.1 有損BCI概述
1.2.2 有損BCI發展中的一些重要研究
1.2.3 有損BCI的發展趨勢
1.3 無損BCI
1.3.1 基於EEG的BCI
1.3.2 基於fNIRS的BCI
1.3.3 其他無損BCI
1.2 本書的內容安排
參考文獻
第2章事件相關電位腦機接口
2.1 引言
2.2 P300 speller及其衍生範式
2.2.1 P300 speller的設計
2.2.2 oddball刺激範式與P300波
2.2.3 P300 speller的改進和衍生範式
2.3 P300-BCI與ERP-BCI
2.3.1 ERP的P300成分
2.3.2 瞬態視覺誘發電位BCI
2.4 ERP-BCI的設計
2.4.1 需求分析和選項確定
2.4.2 設計要素Ⅰ：視覺設計
2.4.3 設計要素Ⅱ：刺激編碼設計
2.4.4 設計要素Ⅲ：刺激序列時間控制
2.4.5 設計要素Ⅳ：信號處理與目標識別算法
2.5 相關的分析方法
2.5.1 ERP特徵計算
2.5.2 ERP特徵時空模式分析
2.6 系統性能評價
2.6.1 目標識別正確率
2.6.2 信息傳輸率
2.6.3 字符率
2.6.4 寫人字符率
2.6.5 實際信息傳輸率
2.7 本章小結
參考文獻
第3章視覺腦機接口範式中的刺激類型
3.1 引言
3.2 視覺刺激類型的設計
3.2.1 刺激類型的定義
3.2.2 刺激類型的分類
3.3 實驗設計和過程
3.3.1 實驗範式設計
3.3.2 實驗過程和數據採集
3.4 不同刺激類型的比較
3.4.1 字符識別方法
3.4.2 拼寫性能
3.4.3 分類器及特徵的時空模式
3.5 本章小結
參考文獻
第4章事件相關電位腦機接口的超立方體編碼方案
4.1 引言
4.2 cube刺激編碼的設計
4.2.1 cube編碼的生成
4.2.2 目標預測方法
4.2.3 性能指標及優化
4.3 嵌入cube編碼設計
4.3.1 嵌入cube編碼
4.3.2 PITR計算和優化
4.3.3 *優性能和配置的函數特性
4.4 跨cube性能預測和優化方法
4.4.1 score-P模型
4.4.2 跨cube特徵分佈預測
4.4.3 cube編碼的優化
4.5 實驗設計
4.5.1 刺激設計
4.5.2 被試和數據採集
4.5.3 實驗過程
4.5.4 數據處理過程
4.6 *優嵌入cube編碼及分析
4.6.1 模型的檢驗
4.6.2 *優嵌入cube編碼
4.6.3 ERP時空特徵隨目標刺激概率的變化
4.7 cube編碼優化的進一步討論
4.7.1 關於碼長和正確率因素的進一步討論
4.7.2 子菜單設計的優化策略
4.7.3 刺激序列數的確定
4.8 本章小結
參考文獻
第5章基於視覺搜索任務和視線獨立的腦機接口範式
5.1 引言
5.2 基於oddball視覺搜索任務的拼寫範式
5.2.1 刺激序列設計
5.2.2 兩種刺激呈現模式
5.3 字符拼寫實驗
5.3.1 拼寫實驗
5.3.2 被試和數據採集
5.3.3 系統校準
5.4 數據處理與分析方法
5.4.1 分類器訓練和在線字符識別
5.4.2 ERP計算與分析
5.4.3 離線性能分析
5.4.4 EOG校準與分析
5.5 結果與分析
5.5.1 系統校準的結果
5.5.2 在線拼寫正確率
5.5.3 刺激誘發的特徵電位
5.5.4 離線性能分析
5.5.5 眼動顯著度分析
5.6 oddball視覺搜索BCI範式的特點
5.6.1 自糾錯拼寫系統的正確率要求
5.6.2 中心視覺和外圍視覺比較
5.6.3 任務複雜度和P300潛伏期的關係
5.6.4 P300潛伏期的任務間差異
5.6.5 練習效應
5.7 進一步的改進
5.7.1 *優目標集大小
5.7.2 視覺設計的改進
5.8 本章小結
參考文獻
第6章視覺P300誘發電位控制多關節機械臂範式
6.1 引言
6.2 RM-501機械臂及其控制系統
6.3 機械臂控制P300範式設計與實現
6.3.1 機械臂控制轉換方式設計
6.3.2 BCI控制指令集設計
6.4 信號處理算法及參數選擇
6.4.1 被試與信號採集
6.4.2 P300信號特徵提取與分類算法
6.4.3 特徵分類算法
6.5 實驗結果分析與討論
6.5.1 P300刺激呈現參數優化
6.5.2 P300刺激重複次數優化
6.6 本章小結
參考文獻
第7章基於視覺通道腦機接口的多移動目標選擇
7.1 引言
7.2 BCI類型選擇
7.3 基於SSVEP的移動目標選擇範式
7.3.1 SSVEP實驗範式設計
7.3.2 實驗設計
7.3.3 信號處理
7.3.4 實驗結果分析與討論
7.4 基於P300的移動目標選擇範式
7.4.1 P300動態範式設計
7.4.2 實驗設計
7.4.3 信號處理
7.4.4 實驗結果分析與討論
7.5 本章小結
參考文獻
第8章機械臂控制的運動想像腦機接口範式
8.1 引言
8.2 範式設計、實現及控制策略
8.3 數據處理
8.3.1
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