一个基于高频SSVEP和sEMG的无校准混合BCI拼音系统

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:

• 混合脑电脑接口 (hBCI) 结合稳定状态视觉唤起潜力 (SSVEP) 和表面电肌图 (sEMG) 提供了更好的性能.
• 现有的hBCI系统主要使用低频SSVEP,导致明显的视觉疲劳.
• 需要使用高频SSVEP来减轻视觉不适的hBCI系统.

研究的目的:

• 开发和评估一种使用高频SSVEP和sEMG的新型hBCI拼写系统.
• 设计一个32个目标拼写系统,能够在没有用户特定校准的情况下运行.
• 评估拟议的基于SSVEP的高频hBCI的性能和可行性.

主要方法:

• 设计了一个32个目标的hBCI拼写器,将目标分为两个组,每个组都有不同的高频视觉刺激 (31-34.75 Hz).
• 表面电肌图 (sEMG) 用于组选择,而高频SSVEP在组内确定了目标.
• 信号处理用于SSVEP的过器银行法定相关性分析 (FBCCA) 和sEMG的根平均平方 (RMS).

主要成果:

• 开发的hBCI系统在与12名健康受试者进行的在线实验中显示出高性能.
• 平均精度达到了93.52±1.66%,平均信息传输速率 (ITR) 为93.50±3.10位/分钟.
• 所有12名参与者都成功完成了自由拼写任务,表明了实际的可用性.

结论:

• 拟议的混合BCI系统,集成高频SSVEP和sEMG,对于BCI拼写应用是可行的和实用的.
• 该系统有效地减少了与低频SSVEP相关的视觉疲劳.
• 无校准的设计增强了用户的便利性和现实世界部署的潜力.