腦機介面遊戲應用於專注力訓練__臺灣博碩士論文知識加值系統

近幾年來腦波應用蓬勃發展，腦波研究領域相當熱門，為了研究不同行為中的腦波特徵，如：專注、放鬆、暈眩、睡眠狀態等，因此發展出腦機介面（Brain Computer Interface ... 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (159.65.11.210)您好！臺灣時間：2022/09/2211:22 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 電子全文 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:林偉翔研究生(外文):LIN,WEI-SIANG論文名稱:腦機介面遊戲應用於專注力訓練論文名稱(外文):Brain–ComputerInterfaceGameApplicationsForAttentionTraining指導教授:林君玲指導教授(外文):LIN,CHUN-LING口試委員:謝昇達、陳明宏口試委員(外文):HSIEH,SHENG-TA、CHEN,MING-HUNG口試日期:2019-04-26學位類別:碩士校院名稱:明志科技大學系所名稱:電機工程系碩士班學門:工程學門學類:電資工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2019畢業學年度:107語文別:中文論文頁數:61中文關鍵詞:腦波、腦機介面、專注力、嵌入式系統、Unity外文關鍵詞:Brainwave、BCI、Attention、EmbeddedSystem、Unity相關次數: 被引用:2點閱:258評分:下載:71書目收藏:0 近幾年來腦波應用蓬勃發展，腦波研究領域相當熱門，為了研究不同行為中的腦波特徵，如：專注、放鬆、暈眩、睡眠狀態等，因此發展出腦機介面（BrainComputerInterface，簡稱BCI）技術來探討人類潛意識、行為，並將收集到的腦波特徵應用到生活、醫療、教育、精神訓練。

目前已經有研究將腦波應用到讓身體癱瘓之患者進行自己進食、打字等，若將腦機介面應用到教育中，能夠讓教師知道學生的專注狀態則能夠增進學習之效果。

因此本研究結合腦機介面與Unity，開發一套專注力應用系統進行專注力訓練實驗，其中腦機介面包含嵌入式系統、藍牙（Bluetooth）裝置等技術，因此系統體積不會過大、方便受測者攜帶。

本系統從量測到的腦波資料中擷取β波（Beta波）進行判斷受測者是否為專注狀態，並將其結果應用到遊戲中，實驗結果能夠有效提升受測者的專注力程度。

Theapplicationofbrainwavebecomesaflourishingindustryinrecentyears.Theresearchfieldofbrainwaveisquitepopular.Inordertostudyingthecharacteristicsofbrainwavesindifferentbehaviors,suchasconcentration,relaxation,dizziness,sleep,etc,BrainComputerInterface(BCI)technologyhasdevelopedtoanalysisthehumansubconsciousness,behavior,andthecollectedbrainwavefeaturescanbeappliedtolife,medicalcare,education,mentaltraining,andsoon.Accordingtothereports,theparalyzedpatientscouldeatandtypebythemselvesusingBCI.Intheeducationfiled,theteacherwouldrecognizewhetherthestudentisconcentratingornot.Thus,BCIwillenhancethelearningconsequent.Theaimofthisresearchistodevelopasystemfortheconcentrationtrainingapplication.ThesystemcombineswiththeUnitygameandtheBCIwhichcontainsoftheembeddedsystemandBluetoothdevice.Thesizeofthedevelopedsystemissmall.Inaddition,thesystemisconvenientfortesting.Thesystemcollectsthebetawavefromthemeasuredbrainwavedata,anditcandeterminewhethertheuserisconcentrationornottocontroltheUnitygame.Theresultsofthisstudyshowthattheproposedsystemcanenhancetheconcentrationofpeople. 目錄明志科技大學碩士學位論文指導教授推薦書I明志科技大學碩士學位論文口試委員會審定書II誌謝III摘要IVAbstractV目錄VI圖目錄VIII表目錄XI第一章緒論11.1研究背景與動機11.1.1生理訊號11.1.2腦機介面41.1.3腦波相關應用與發展71.2研究目的與方法81.3論文大鋼10第二章文獻探討112.1濾波器112.2儀表放大器142.3增益放大器142.4STM32F373RCT6152.5快速傅立葉轉換152.6HL-MD08R-C2162.7STM32F373開發平台162.7.1STM32CubeMX172.7.2Keilμvision5202.8AltiumDesigner202.9Unity遊戲開發平台212.9.1Unity環境介紹222.10BrainRhythm8232.11OpenVibe252.12專注力25第三章專注力應用於遊戲293.1腦機介面電路設計293.1.1電路圖設計333.1.2遊戲設計34第四章實驗流程與結果384.1專注力系統384.2腦機介面驗證404.3系統流程454.3.1前置作業454.3.2硬體作業464.3.3系統說明474.3.4受測結果51第五章結論與未來展望525.1結論525.2未來研究與發展53參考文獻54圖目錄圖1.1國際10-20腦波電極配置法（a）為左側臉（b）為頭頂[8]3圖1.2傳統腦波儀[13]4圖1.3導電膠之電極帽[14]4圖1.4腦波量測系統區塊圖5圖1.5NeuroSkyMindWave耳機[22]7圖2.1濾波器頻率響應圖[36]11圖2.2被動式低通濾波器12圖2.3被動式高通濾波器12圖2.4被動式帶通濾波器13圖2.5被動式雙T陷波濾波器13圖2.6AD620腳位示意圖[37]14圖2.7OP07腳位示意圖[38]14圖2.8STM32F373RCT6開發板15圖2.9HL-MD08R-C2模組16圖2.10新建專案，選擇開發板介面17圖2.11STM32F373腳位設定18圖2.12STM32F373時序設定18圖2.13鮑率設定19圖2.14編譯程式碼19圖2.15Keiluvision5程式撰寫介面20圖2.16Unity介面示意圖22圖2.17BrainRhythmBrainRhythm8[47]23圖2.18BR8量測位置圖24圖3.1腦波量測方塊圖29圖3.2本研究之低通濾波器30圖3.3本研究之高通濾波器30圖3.4本研究之雙T陷波濾波器31圖3.5AD620接線圖32圖3.6OP07接線圖32圖3.7腦機介面電路圖33圖3.8腦機介面電路板佈線圖33圖3.9腦機介面實體圖頂層34圖3.10腦機介面實體圖底層34圖3.11資料分析流程圖35圖3.12Unity加入物件36圖3.13C#程式示意圖37圖3.14Unity按鈕與計分板37圖4.1專注力系統架構示意圖38圖4.2腦機介面實體接線圖39圖4.3示波器顯示結果圖40圖4.4OpenVibe使用介面41圖4.5OpenVibe設定介面41圖4.6OpenVibe模組設定42圖4.7OpenVibe讀取程式42圖4.8BR8與本論文腦機介面配戴方式43圖4.9眨眼訊號之比較43圖4.10閉眼訊號之比較44圖4.11咬牙訊號之比較44圖4.12資料分析流程圖45圖4.13配戴方式46圖4.14腦機介面量測位置圖46圖4.15系統首頁47圖4.16接收基準值畫面48圖4.17專心（射擊）狀態49圖4.18不專心（非射擊）狀態50圖4.19遊戲結束50圖4.20專注力統計圖51表目錄表1.1電極比較表6表2.1BR8規格表[47]24 [1]魏美棻，「網路讓人專注力下降如何提升學習品質？」，今周刊，2017。

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