定義：

“腦”指有機(jī)生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng)；“機(jī)”指處理或計(jì)算的設(shè)備；“接口”指用于信息交換的中介物；腦機(jī)接口（BCI系統(tǒng)）可定義為人或動(dòng)物腦與外部設(shè)備間創(chuàng)建的用于信息交換的連接通路

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實(shí)現(xiàn)：

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信號(hào)采集>>信號(hào)預(yù)處理>>特征提取>>分類(lèi)識(shí)別>>反饋

信號(hào)采集：采集EEG（腦電信號(hào)），用于采集的BCI系統(tǒng)分為侵入式和非侵入式兩種。侵入式BCI需要將電極植入顱內(nèi)，可以獲得具有高信噪比的腦電信號(hào)，但是具備很大的危險(xiǎn)性；非侵入式BCI具備無(wú)創(chuàng)特點(diǎn)，將電極置于被試者的頭皮，安全無(wú)損傷，但是易受到肌電信號(hào)和眼電信號(hào)，信噪比較低；根據(jù)實(shí)際情況，目前研究主要采用非侵入式BCI。

信號(hào)預(yù)處理：主要指濾波，包括對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域、空域、頻域等進(jìn)行濾波，目的是減少信號(hào)中的偽跡與干擾，降低噪聲對(duì)腦電信號(hào)的影響，提升與受試者思維活動(dòng)任務(wù)相關(guān)的腦電信號(hào)的占比，以便進(jìn)行后續(xù)分析。

特征提取：是BCI技術(shù)最為關(guān)鍵的部分，對(duì)預(yù)處理的腦電信號(hào)進(jìn)行時(shí)、空、頻域的分析，將原始腦電信號(hào)不易被觀(guān)察和檢測(cè)的特征提取出來(lái)，以供分類(lèi)器學(xué)習(xí)和分類(lèi)，特征提取方法包括FFT、小波變換以及功率譜估計(jì)等。

分類(lèi)識(shí)別：是BCI技術(shù)另一項(xiàng)重要組成部分，分析提取的信號(hào)特征進(jìn)行分類(lèi)器的構(gòu)建，再使用分類(lèi)器對(duì)不同類(lèi)別的腦電信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)，將其轉(zhuǎn)化為控制命令輸出給控制器，分類(lèi)方法有KNN分類(lèi)器、線(xiàn)性判別分類(lèi)器、Fisher分類(lèi)器、支持向量機(jī)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

腦電信號(hào)

腦電信號(hào)分為自發(fā)性和誘發(fā)性?xún)煞N，自發(fā)性EEG是在沒(méi)有特定外界刺激的情況下大腦皮層的神經(jīng)元自發(fā)性的進(jìn)行電活動(dòng)；誘發(fā)性EEG指由感官刺激引起的大腦皮層某一區(qū)域的電位的節(jié)律性變化。

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自發(fā)性的EEG變化范圍一般在1-30Hz之間，一般根據(jù)頻率分為4個(gè)波段：

Delta波：0.5-4Hz，一般在大腦皮層的額葉和枕葉出現(xiàn)，振幅為20-150uv，只有在極度疲乏、器官病變或者深度睡眠的情況下才會(huì)出現(xiàn)；

Theta波：4-8Hz，一般在大腦皮層的額葉和頂葉出現(xiàn)，振幅為20-150uv，正常人在疲倦或缺氧時(shí)可以產(chǎn)生，精神類(lèi)疾病患者也可以檢測(cè)到該波；

Alpha波：8-13Hz，一般在大腦皮層的枕骨區(qū)出現(xiàn)，振幅為20-200uv，人在精神放松狀態(tài)并且閉眼時(shí)可以檢測(cè)到該節(jié)律，睜眼時(shí)消失，一般將其作為人睜眼閉眼的依據(jù)；

Beta波：14-30Hz，一般在大腦皮層的枕骨區(qū)出現(xiàn)，振幅為5-20uv，醫(yī)學(xué)上一般認(rèn)為在人受到驚嚇或高度緊張狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)，該節(jié)律與事件相關(guān)電位聯(lián)系緊密，在BCI系統(tǒng)的研究中占據(jù)著重要地位；

此外，u波在關(guān)于運(yùn)動(dòng)想象思維任務(wù)的BCI研究中占據(jù)著重要地位，該節(jié)律主要出現(xiàn)在大腦的運(yùn)動(dòng)感覺(jué)皮層，頻率范圍是8-12Hz，與人的軀體運(yùn)動(dòng)有著密切關(guān)系。

研究難點(diǎn)：

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第一，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗噪能力

第二，實(shí)時(shí)性及分類(lèi)的正確率

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