基于FPGA的腦機接口系統方案

2 實驗結果

采用本文方案構建的腦機接口系統進行實驗。液晶面板走勢腦機接口實驗通常為一組實驗，分別選擇不同的4個刺激模塊(包括全部目標的選擇)。在實驗中，受試者頭戴電極帽，眼睛距屏幕70 cm左右，控制光標移向所注視的目標。每次實驗時，4個刺激模塊完成一輪閃爍后，然后停頓幾秒，進行下一輪閃爍。4輪閃爍，即4個刺激模塊都能被選中后，自動停止閃爍。

實驗中提取的瞬態視覺誘發電位波形如圖4所示。圖4(a)中，已經可以看到視覺誘發電位的雛形，但視覺誘發電位的特征不是十分明顯。圖4(b)中，用FIR濾波對誘發電位信號進一步處理，得到了特征比較明顯的視覺誘發電位。

腦機接口的實驗結果如表1所示，受試者是5名健康男性。正確判斷時，在刺激模塊停止閃爍的同時，光標立刻移向受試者注視的模塊。

基于瞬態視覺誘發電位的腦機接口實驗表明，本文給出的基于液晶面板走勢FPGA的腦機接口實時系統的方案是可行的。基于FPGA的VGA視覺刺激器，刺激頻率十分穩定，刺激界面易于接受，修改升級方便。基于FPGA的腦電信號處理算法，采用少量次累加平均結合FIR濾波來提取誘發電位，并通過模板匹配的方法加以識別，可以快速準確地把瞬態誘發電位信號轉換為控制命令，實現了實時的腦機接口系統。基于FPGA的腦機接口系統，是一種新的方法，也是對液晶面板走勢腦機接口實現方法的有益探索。