Περίληψη: | Βασικός στόχος του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος είναι να ανιχνεύει την δραστηριότητα των νευρώνων στον εγκέφαλο. Όμως, κατά τη διαδικασία της ηλεκτροεγκεφαλογράφησης, καταγράφεται και η ηλεκτρική δραστηριότητα που προκύπτει από τις κινήσεις των οφθαλμών. Πρόκειται για την κίνηση των οφθαλμών προς τα αριστερά, τα δεξιά και το άνοιγμα και κλείσιμο των βλεφάρων. Οι κινήσεις αυτές παράγουν συγκεκριμένα σήματα, τα οποία καταγράφονται με ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στο μπροστινό μέρος του κρανίου. Στόχος αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η αναγνώριση και η σωστή κατηγοριοποίηση αυτών των κινήσεων.
Προκειμένου να ολοκληρωθεί η παρούσα εργασία, ήταν απαραίτητο να καταγραφούν δεδομένα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος, τα οποία θα περιέχουν και τις αντίστοιχες κινήσεις των οφθαλμών. Η καταγραφή αυτή έγινε με τη χρήση του Emotiv EPOC Neuroheadset. Έπειτα, δοκιμάστηκε μια τεχνική η οποία βασίζεται στην χρήση Common Spatial Pattern φίλτρων για την εξαγωγή των χαρακτηριστικών της κάθε κλάσης. Για την κατηγοριοποίηση των δεδομένων, απαιτείται η εκπαίδευση τεσσάρων SVM κατηγοριοποιητών, όπου ο κάθε ένας αναγνωρίζει μεταξύ των δεδομένων μιας κλάσης και των δεδομένων όλων των υπόλοιπων κλάσεων. Στη συνέχεια αναπτύχθηκε μια καινούρια μέθοδος, η οποία βασίζεται σε δύο βασικές ιδιότητες των δεδομένων. Από τη μια, τα σήματα που περιέχουν κινήσεις των οφθαλμών έχουν συγκεκριμένη μορφή, ενώ τα σήματα της υπόλοιπης εγκεφαλικής δραστηριότητας φέρουν αρκετά λιγότερη ενέργεια. Η μέθοδος αυτή, εξάγει τα αντιπροσωπευτικά σήματα στις κλάσεις που περιέχουν τις τρεις κινήσεις των οφθαλμών και τα χρησιμοποιεί στην κατηγοριοποίηση μιας νέας καταγραφής. Αντίθετα, στην κλάση των δεδομένων της υπόλοιπης εγκεφαλικής δραστηριότητας, υπολογίζεται η ενέργεια που φέρουν τα σήματα σε μια περιοχή γύρω από την μεγαλύτερη κορυφή τους.
|