论文开题报告:基于虚拟现实的运动想象脑机接口设计

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：信息学院　　　　　　　　　　　　　专业班级：08自动化

课题名称 基于虚拟现实的运动想象脑机接口设计

1、本课题的的研究目的和意义：
（1）设计实验范例，采集和记录与运动行为有关的脑电信号。
（2）设计基于VC++的脑电放大器接口程序，实现对放大器的参数设置、数据读写等功能。
本课题的意义是：通过采集和分析人脑生物电信号，在人脑与计算机之间建立起直接交流和控制的通道，这样人就可以通过脑来表达意愿或者操纵设备，而不需要语言或者肢体动作，这对于残疾人有很大帮助。

2、 文献综述（国内外研究情况及其发展）：
脑机接口研究的雏形产生于1977 年。当时，Jacques Vidal 等人利用大脑视觉皮层区域记录到的视觉诱发电位（VEP）信号，来控制二维光标移动的方向，并
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和软件实现技术；BCI 研究的标准化；BCI 的临床应用等问题。与会代表们一致认为，BCI 研究是一项复杂而具有挑战性的工作，涉及神经科学、心理认知科学、康复工程、临床医学、生物医学工程、计算机科学、以及自动控制等交叉学科研究。脑机接口研究的顺利开展及其实用系统的最终实现需要多学科多方面人才的共同努力和协作。

3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
作为大脑直接与外界环境进行交流的枢纽，脑机接口通过采集和分析人脑生物电信号，在人脑与计算机之间建立起直接交流和控制的通道，这样人就可以通过脑来表达意愿或者操纵设备，而不需要语言或者肢体动作。本课题通过分析受试者想象运动时（以想象左右手的运动为例）的脑电信号，获得大脑的真实意愿，然后控制虚拟现实的界面。

4、拟解决的关键问题：
准备工作：通过翻阅资料，对脑电信号的特征、类型、处理方法有一定的了解。需要解决的关键问题： 1. 脑机接口实验范例的设计，脑电信号的采集与存储。 2. 脑电信号的分析与识别。 3. 虚拟现实系统的建模、运动控制、互动场景搭建、以及与脑机接口系统的通信。


5、研究思路、方法和步骤：
首先是：脑机接口实验范例的设计，脑电信号的采集与记录。
其次是：脑电信号的分析与识别。
再次是：虚拟现实系统的建模、运动控制、互动场景搭建、以及与脑机接口系统的通信。

6、本课题的进度安排：
第1周 确定研究方向，查看参考资料，学习相关知识
第2周 总结相关知识，确定毕业设计工作步骤，检索相关文献
第3周 了解BCI实验范例的设计方法
第4周 了解脑电放大器的应用编程接口
第5-6周 学习C++编程语言
第7-8周 编写BCI实验和脑电信号数据采集的相关程序
第9周 脑电信号的数据采集
第10周 BCI软件程序的功能完善
第11周 脑电采集与脑电分析处理程序的对接
第12周 BCI软件程序的在线调试运行
第13周 总结撰写毕业设计毕业论文
第14周 准备毕业设计答辩
7、参考文献：
[1] 秦潮. 遨游大脑电世界[M]. 北京: 北京大学出版社, 1991.
[2] 陈后金，薛健，胡健. 数字信号处理[M]. 第二版. 北京: 高等教育出版社, 2008.
[3] 边肇祺，张学工. 模式识别[M]. 第二版. 北京: 清华大学出版社, 2000
[4] 杨立才，李佰敏，李光林，等. 脑-机接口技术综述[J]. 电子学报. 2005, 33(7): 1234-124
[5] 尧德中，刘铁军，雷旭，等. 基于脑电的脑-机接口：关键技术和应用前景[J]. 电子科技大学学报. 2009, 38(5): 550-554.
[6] 李坤. 运动意识脑电分类及基于VC++的脑机接口实验系统[D]: 安徽大学, 2007.
[7] 陈滨津. 基于想象动作电位的 ……（未完，全文共2583字，当前仅显示1642字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告:基于虚拟现实的运动想象脑机接口设计》）