25720

طراحي يك سيستم واسط مغز-رايانه مبتني بر پتانسيل هاي برانگيخته شروع به حركت بينايي براي كنترل برخط يك بازي رايانه اي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي

1397

1400/08/03

دكتر وحيد شالچيان

مهندسي برق

دانش واسط مغز-رايانه، دانشي است كه در آن سيگنال‌هاي مغزي اشخاص مستقيما به فرمان‌هاي كامپيوتري تبديل مي‌شوند. انواع مختلفي از واسط مغز -رايانه‌هايي كه با استفاده از يك محرك بيروني ساخته مي‌شوند وجود دارد كه از اين ميان مي‌توان به واسط مغز-رايانه‌هاي مبتني بر پتانسيل‌هاي برانگيخته شروع به حركت بينايي اشاره كرد. از جمله تلاش‌هاي جديد براي اين‌كه بتوانند يك بازي رايانه‌اي را توسط اين پتانسيل‌هاي برانگيخته شروع به حركت بينايي كنترل كنند، استفاده از تحريك انتقالي مي‌باشد. آن‌ها از يك جداساز خطي بدون استفاده از روش انتخاب ويژگي و يا روش انتخاب ويژگي گام به گام خطي براي تشخيص محرك هدف از غيرهدف با استفاده كرده‌اند. در اين پروژه، ما كنترل يك بازي رايانه‌اي را با استفاده از تحريك‌هاي پتانسيل برانگيخته شروع به حركت بينايي مختلف از جمله: انتقالي، انقباضي، انبساطي و چرخشي بررسي كرده و عملكرد آن‌ها را براي كنترل بازي رايانه‌اي مورد نظرمان با سه روش‌ انتخاب ويژگي متفاوت و استخراج دو نوع ويژگي ديگر به غير از نمونه‌هاي زماني مورد بررسي قرار داديم. مشاهده كرديم كه تحريك چرخشي با ويژگي‌هاي زماني-ويولت با دو روش‌ انتخاب ويژگي استفاده شده در دو فاز كاليبراسيون و برخط بيشترين صحت را دارند. به منظور طراحي يك سامانه واسط مغز-رايانه يا كنترل برخط يك بازي رايانه‌اي مبتني بر پتانسيل‌هاي برانگيخته شروع به حركت بينايي، ما نوع تحريك چرخشي با ويژگي‌هاي زماني-ويولت و روش انتخاب ويژگي گام به گام خطي يا روش انتخاب ويژگي آناليز فضايي-زماني را براي تشخيص محرك هدف پيشنهاد مي‌كنيم.

1400/09/28

Designing a motion-onset visual evoked potential based brain computer interface to control a computer game

10/25/2022 12:00:00 AM

Brain computer interface (BCI) establishes an alternative direct communication channel between brain and computer or other external devices. Motion-onset visual evoked potential (mVEP) related to the individual perception of movement is among synchronous BCI system that utilizes external stimulus. mVEPs stimulation Paradigm is like an oddball stimulation paradigm. Researchers have recently been investigating mVEPs to control a computer game. They all used translation stimuli to evoke these potentials in EEG brain signals to control a computer game. In this study, we examine designing a computer game with four different types of stimuli, including translation, contraction, expansion, and rotation. We also used time-domain and wavelet coefficients for the feature extraction. Also, we used different types of linear discriminant analysis (LDA) classification methods, including least absolute shrinkage and selection operator (LASSO), stepwise LDA (SWLDA), and spatial-temporal discriminant analysis (STDA) for detecting the target stimulus. Our results demonstrate that contraction, expansion, and rotation stimuli as well as translation stimuli, could be employed to control a BCI game. Compared to other stimuli and classification methods, subjects got higher scores and game accuracy control using rotation stimulus with SWLDA/STDA classification methods.

پتانسيل هاي برانگيخته شروع به حركت بينايي , سامانه هاي واسط مغز-رايانه , بازي هاي رايانه اي مبتني بر پتانسيل هاي برانگيخته شروع به حركت بينايي , ويژگي هاي زماني-ويولت

brain-computer interface (BCI) , motion-onset visually evoked potentials (mVEP) , computer game , electroencephalography (EEG)