通过结合视觉刺激范式和无训练检测方法进行SSVEP检测评估
Juan David Chailloux Peguero1, Luis G Hernández-Rojas1, Omar Mendoza-Montoya1
1Tecnologico de Monterrey, School of Engineering and Sciences, Monterrey, Mexico.
Frontiers in neuroscience
|June 5, 2023
概括
最好的脑电脑接口 (BCI) 性能使用开关视觉刺激与过器银行CCA检测. 然而,棋盘刺激提高了用户的舒适性,突出了SSVEP BCI设计中的权衡.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 人与计算机的交互
背景情况:
- 大脑计算机接口 (BCI) 提供了通信潜力,特别是稳态视觉唤起潜力 (SSVEP) 系统.
- SSVEP BCI的效率依赖于刺激范式和检测算法.
- 优化SSVEP BCI需要平衡性能和用户体验.
研究的目的:
- 评估四种视觉刺激范式 (OOR,OOS,CBR,CBS) 与三种SSVEP检测方法 (CCA,FBCCA,MEC) 结合的性能.
- 评估SSVEP BCI中目标与非目标事件的分类准确性.
- 调查与不同视觉刺激范式相关的用户舒适性.
主要方法:
- 收集了27名参与者在五种频率的视觉刺激范式 (OOR,OOS,CBR,CBS) 下收集的脑电图 (EEG) 数据.
- 应用了三个SSVEP检测算法:正规相关性分析 (CCA),过器银行CCA (FBCCA) 和最小能量组合 (MEC).
- 分析了用于事件分类的每个范式-算法组合的性能.
主要成果:
- 开关矩形 (OOR) 或开关形 (OOS) 刺激与过器银行CCA (FBCCA) 的组合产生了最高的分类性能.
- 51.9%的参与者更喜欢棋盘刺激 (CBR,CBS),以获得视觉舒适和专注.
- 在最佳性能和用户感知的舒适性之间存在差异.
结论:
- 过器银行CCA与开关视觉刺激为SSVEPBCI提供了卓越的性能.
- 棋盘视觉刺激提高了用户的舒适性,这表明在SSVEP BCI中需要以用户为中心的设计.
- 该研究为SSVEP BCI算法开发和评估提供了有价值的EEG数据.
