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Título: A novel approach of independent brain-computer interface based on SSVEP
Autor(es): Tello, Richard Junior Manuel Godinez
Orientador: Bastos Filho, Teodiano Freire
Coorientador: Ferreira, André
Müller, Sandra Mara Torres
Palavras-chave: Sinais cerebrais
Percepção fundo-figura (FGP)
Potenciais evocados visuais de regime permanente (SSVEP)
Interface cérebro-computador
Potencial evocado (Eletrofisiologia)
Data do documento: 1-Set-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Durante os últimos dez anos, as Interfaces Cérebro Computador (ICC) baseadas em Potenciais Evocados Visuais de Regime Permanente (SSVEP) têm chamado a atenção de muitos pesquisadores devido aos resultados promissores e as altas taxas de precisão atingidas. Este tipo de ICC permite que pessoas com dificuldades motoras severas possam se comunicar com o mundo exterior através da modulação da atenção visual a luzes piscantes com frequência determinada. Esta Tese de Doutorado tem o intuito de desenvolver um novo enfoque dentro das chamadas ICC Independentes, nas quais os usuários não necessitam executar tarefas neuromusculares para seleção visual de objetivos específicos, característica que a distingue das tradicionais ICCs-SSVEP. Assim, pessoas com difculdades motoras severas, como pessoas com Esclerose Lateral Amiotrófca (ELA), contam com uma nova alternativa de se comunicar através de sinais cerebrais. Diversas contribuições foram realizadas neste trabalho, como, por exemplo, melhoria do algoritmo extrator de características, denominado Índice de Sincronização Multivariável (ou MSI, do Inglês), para a detecção de potenciais evocados; desenvolvimento de um novo método de detecção de potenciais evocados através da correlação entre modelos multidimensionais (tensores); o desenvolvimento do primeiro estudo sobre a influência de estímulos coloridos na detecção de SSVEPs usando LEDs; a aplicação do conceito de Compressão na detecção de SSVEPs; e, fnalmente, o desenvolvimento de uma nova ICC independente que utiliza o enfoque de Percepção Fundo-Figura (ou FGP, do Inglês).
Over the past ten years, Brain Computer Interfaces (BCIs) based on Steady- State Visual Evoked Potentials (SSVEP) have attracted the attention of many researchers due to the promissory results and the high accuracy rates achieved. This type of BCI provides to people with severe neuromotor difficulties the possibility to communicate with the world around them using visual attention modulation to blinking lights at a given frequency. This thesis aiming at developing a new approach of Independent BCI, in which users are not required to perform neuromuscular tasks to select visual targets, a feature that distinguishes it from traditional SSVEP-BCIs. Thus, people with severe motor disabilities as Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) have a new alternative channel to communicate with the world around them using brain signals. Several contributions were done in this thesis, such as: improvement of the feature extractor called Multivariate Synchronization Index (MSI) for detecting evoked potentials; development of a new method for detecting evoked potentials through correlating multidimensional models (tensors); a first study on the influence of colored stimuli in SSVEPs detection using LEDs; the development of the concept of Compressive sensing applied to SSVEPs; and, finally, the development of a novel independent BCI under an approach named Figure-Ground Perception (FGP)
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9683
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