基于近紅外光譜法的駕駛員誤踩操作腦功能連接特性分析.pdf

1、近些年隨著汽車保有量的增加，年輕駕駛員的比例在逐步上升，因此道路交通安全也成為大眾關(guān)注的焦點。年輕駕駛員一個最關(guān)鍵的問題就是誤踩操作，現(xiàn)在電視和媒體關(guān)于駕駛員由于突發(fā)情況慌張和疲勞等因素導(dǎo)致駕駛員誤踩加速踏板的情況已經(jīng)是屢見不鮮，這種誤操作無論是對車內(nèi)駕駛員還是車外行人都是致命性的。在較容易發(fā)生誤踩操作的駕駛員人群中，他們在日常開車的過程中發(fā)生錯誤的可能性要比不容易發(fā)生誤踩操作人群高很多，易發(fā)生人群在腦部各區(qū)域協(xié)調(diào)性方面與正常人群相比是

2、有差別的。因此，本文旨在通過腦功能連接的方法尋找誤踩操作的腦部連接生理機(jī)理，為駕駛室防誤踩效果監(jiān)測及申領(lǐng)駕駛執(zhí)照的學(xué)員重點培訓(xùn)提供理論依據(jù)。
　　腦功能連接是尋找誤踩操作腦部機(jī)理的主要研究方法，它能夠反映腦部不同區(qū)域神經(jīng)活動之間的相關(guān)性，而在低頻段自發(fā)性神經(jīng)信號之間存在某種連接特性。由于神經(jīng)血管耦合作用的存在，神經(jīng)活動與腦部血氧含量有一定的相關(guān)性，所以從血氧濃度出發(fā)，就能夠很好地反應(yīng)神經(jīng)活動。本文是基于多通道近紅外光譜法采集腦部不

3、同區(qū)域的血氧信號，近紅外方法的優(yōu)點是無創(chuàng)、連續(xù)、實時地檢測腦部微組織循環(huán)的血氧參數(shù)。信號經(jīng)過預(yù)處理之后經(jīng)小波變化得到其時頻特性，通過計算不同通道之間的小波相位相干性值，來作為腦功能連接的評價指標(biāo)。小波相位相干性值按照生理來源影響的不同可劃分為六個頻率頻率間隔:Ⅰ，0.6-2.0Hz;Ⅱ,0.145-0.6Hz;Ⅲ,0.052-0.145 Hz;Ⅳ,0.021-0.052Hz;Ⅴ,0.0095-0.021 Hz;Ⅵ,0.005-0.009

4、5 Hz。
　　本文先通過警惕任務(wù)模型驗證其模擬駕駛負(fù)荷的有效性，再通過模擬駕駛器的正常駕駛與添加了突發(fā)因素和疲勞因素的任務(wù)態(tài)駕駛，在正常駕駛和任務(wù)過程中同時測量腦部血氧濃度信號，最后得出兩種狀態(tài)下的血氧濃度信號，信號經(jīng)基于Morlet小波的小波分析方法得出不同通道信號的耦合關(guān)系，即小波相位相干性值，來評估誤踩操作狀態(tài)下的腦功能連接與正常駕車狀態(tài)下的腦功能連接的差異性。
　　本文研究表明得出，通過小波變換的方法可以進(jìn)行時頻域