
一种是使用C4和C3导联的差值A,即A=C4-C3。对A进行以下的特征作提取:最大幅值与最小振幅的差值,幅值的平均值,最大和最小频率的差值。其中频率是用EMD算法得出。
另一种方法是使用只C3导联的值,即B=C3。对B进行以下的特征作提取:最大幅值与最小振幅的差值,幅值的平均值,最大和最小频率的差值。其中频率是也用EMD算法得出。
2.4 数据分类
针对每一列特征值,每次随机取出1000组数据,进行不同动作数据组之间的该特征的数据大小比较,并计算出准确率。把上述两种方法中相应的特征的准确率相乘,得到最终的准确率。
3 结果对比
大多数实验者的数据结果与该表中的结果相一致,因此,该结果能够表明合理的分类正确率。分类结果中包含了每一个动作的每一种处理方式。结果如表1、表2所示,选取了四个实验者的实验数据,其中A代表从A(A=C4-C3)获得的数据集的准确性。B表示从B(B=C3)的数据集进行计算所获得的精确度。
A的结果明显优于B。这是因为C4和C3的差值更排除类似情感,精神状态等方面的干扰。从生理学上来说,当一侧的手进行运动时,左脑区与右脑区的运动中枢产生的脑电波都会发生改变。
手张开和捏钥匙之间的差值比手打开与握拳之间的差值更明显。这一结果的原因之一是因为对参与者来说,手张开和握拳的动作相比捏钥匙而言,更容易做。
4 总结和未来工作
本文的目的是为了提高利用脑电图来对动作进行解读的准确率,从而使与运动相关的BCI系统能更好的控制假手,并区分出不同的手部动作。本次研究得出的比较好的结果是手张开和捏钥匙两个动作的分类,平均准确率是78.75%。而手张开和握拳的分类准确率是48.25%,这证明了上述方法不适合用于此两类动作之间的分类。这对控制假手进行必要的手部动作这一目标而言,是非常重要的一步。今后的工作是准确地分类手部和手腕部的动作,并将离线分析的处理模式改进为实时数据处理。
参考文献
[1] Norden E. Huang,Zheng Shen,Steven R.Long.The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis[J].The Royal Society, 1998.
[2] 包尚联.脑功能成像物理学[M].郑州大学出版社,2006
[3] Stephan Waldert,Hubert Preisssl, Evariste Demandt.Hand Movement Direction Decoded from MEG and EEG[J].The Journal Neuroscience,January 23,2008.
[4] A.K.Mohamed,T,Marwala,L.R.John. Singel-trial EEG Discrimination between Wrist and Finger Movement Imagery and Execution in a Sensorimotor BCI[C].2011 33rd Annual international Conference of the IEEE EMBS.
[5] 颜彪,杨娟.关于希尔伯特变换的分析和研究[J].电气电子教学学报,2004, 10.
[6] 徐争光.经验模式分解的数学理论研究[M].华中科技大学,2009.
[7] D.GABOR,Dr.Ing.,Associate Member. Theory of Communication[M].24th September,1945.
[8] Cheolsoo Park,David Looney,Preben Kidmose.Time-Frequency Analysis of EEG Asymmery Using Bivariate Empirical Mode Decomposition[J].IEEE Transactions on Neural Systems And Rehabilitation Engineering,August, 2011.
[9] Pawel Herman, Girijesh Prasad,Thomas Matin McGinnity,Damien Coyle,Comparative Analysis of Spectral Approaches to Feature Extraction for EEG-Based Motor Imagery Classification[J],IEEE Transactions on Neural Systems And Rehabilitation Engineering, August,2008.
[10] 庄平.脑电事件相关去同步化和同步化活动与运动相关性作业[J].中国临床康复,2004.
[11] Abdul-Khaaliq Mohamed.Towards Improved EEG Interpretation in a Sensorimotor BCI for the Control of a Prosthetic or Orthotic Hand[M].University of Witwatersrand, June, 2011.
[12] Alena Streltsova,Crisitina Berchio, Vittorio Gallese,Maria Alessandra Umilta.Time coursenand specificity of sensory-motor alpha modulation during the observation of hand motor acts and gestures:a high density EEG study[J].Exp Brain Res(2010)205:363-373.
[13] Han Yuan,Christopher Perdoni,Bin He.Relationship between speed and EEG activity during imagined and executed hand movements[J].Journal of Neural Engineering,2010.
[14] Emanuela Formagigo, Slivia Francesca Storti, Ilaria Boscolo Galazzo. Modulation of event-related desychronization in robor-assister hand performance: brain oscillatory changes in active,passive and imagined movements[J]. Journal of Neural Engineering and Rehabilitation,2013.
[15] G.Pfurtscheller,F.H.Lopes da Silva. Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization:basic principles[J].Clinical Neurophysiology.
[16] 邱天爽,唐洪,刘海龙.统计信号处理:医学信号分析与处理[M].科学出版社,2012.
[17] 赵仑.ERP实验教程[M].天津社会科学院出版社,2004.
[18] Bernhard Graimann,Brendan Allsion, Gert pfurtscheller.Brain-Computer Interfaces[M].Springer,2010.
[19] Norden E.Huang,Man-Li Wu, Wendong Qu,Steven R.Long,Samuel S.P.Shen.Applications of Hilbert-Huang transforms to non-stationary financial time series analysis[J].Applied Stochastic Models in Business and Industry,2003.
[20] Norden E.Huang,Man-Li Wu, Wendong Qu,Steven R.Long,Samuel S.P.Shen,Pre Gloersen,Kuang L.Fan. A confidence limit for the empirical mode decomposition and Hilbert spectral ananlysis[J].The Royal Society, 2003.
[21] Tjeerd W.Boonstra,Andreas Daffertshofer,Michael Breakspear, Peter J.Beek. Multivariate time-frequency analysis of electromagnetic brain activity during bimanual motor learning[J].NeuroImage,2007,36.
[22] G.Pfurtscheller a'b'*,Ch.Neuper a, D.Flotzinger a,M.Pregenzer b.EEG-based discrimination between imagination of right and left hand movement[J].Electroencephalography and clinical Neurophysiology 103,1997,103:642-651.
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