基于脑电微状态的虚拟现实晕动症研究
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作者:
作者单位:

1.南京信息工程大学自动化学院;2.南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心

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通讯作者:

中图分类号:

TP391;TH782

基金项目:

国家自然科学基金(62206130);江苏省自然科技计划(BK20200821);南京信息工程大学科研启动经费(2020r075);江苏高校教育信息化研究课题(2023JSETKT032)


Research on VR motion sickness based on EEG microstates
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    摘要:

    针对脑电节律能量无法反映时间信息且对空间信息的探讨并不充分等问题,本文通过运用微状态分析方法,对虚拟现实晕动症(Virtual Reality Motion Sickness, VRMS)相关脑电图(Electroencephalogram, EEG)的时空模式进行了研究,从而检测VRMS。使用多元变分模态分解(Multivariate Variational Mode Decomposition, MVMD)将脑电信号划分为从低频到高频的5个频段,分析了脑电微状态的出现频率、平均持续时间、覆盖率以及转换率的变化,最后利用统计分析和分类方法验证这些特征的有效性。研究结果显示,5个频段融合所有特征的分类准确率达到最大值83.9%。因此,微状态方法可望为研究VRMS提供新思路。

    Abstract:

    In response to issues such as the inability of EEG rhythm energy to reflect temporal information and insufficient exploration of spatial information, this paper uses microstate analysis methods to study the spatiotemporal patterns of electroencephalogram (EEG) related to virtual reality motion sickness (VRMS), in order to detect VRMS. Using Multivariate Variational Mode Decomposition (MVMD), EEG signals were divided into 5 frequency bands from low frequency to high frequency. The frequency, average duration, coverage, and conversion rate of EEG microstates were analyzed, and the effectiveness of these features was verified using statistical analysis and classification methods. The research results show that the classification accuracy of fusing all features in 5 frequency bands reaches the maximum value of 83.9%. Therefore, microstate methods are expected to provide new ideas for studying VRMS.

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  • 收稿日期:2024-01-17
  • 最后修改日期:2024-03-27
  • 录用日期:2024-04-12
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