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基于感觉运动BCI系统的EEG手部运动分类(2)

时间:2014-11-10 10:02 来源:发表吧 作者:刘培 秦胜花 点击:

  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。

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