面向辅助沟通脑机接口的西班牙语想象言语脑电数据集构建与分类研究

《IEEE Latin America Transactions》：Imagined Speech in Spanish: EEG Dataset Acquisition Protocol and Baseline Classification Results

　　

摘要：

本研究提出了一种新的西班牙语想象言语脑电图（EEG）数据集，旨在支持辅助沟通的脑机接口（BCI）应用研究。研究人员制定了一套结构化的实验方案来指导数据采集过程，该方案涵盖听觉理解、想象言语和实际言语产出三个阶段，以增强认知参与度并实现信号验证。该数据集包含16名参与者（9名男性和7名女性），每人完成14个语言提示任务，包括九个单词和五个元音。脑电图信号采用开源低成本的采集系统（OpenBCI Cyton + Daisy）记录，配备16个通道，并按照国际10-20系统配置。所采集的信号经过预处理、分段，并通过一个基于近期想象言语解码方法改编的深度学习方法进行分类评估。研究开展了五项分类实验，以评估想象言语信号的可区分性。结果显示，所有实验的准确率均高于随机水平，其中元音分类准确率为30.79% ± 4.76，单词分类准确率为20.81% ± 3.11，二元单词-元音区分准确率高达74.61% ± 7.11。与公开数据集的对比表明，尽管使用的是低成本硬件，本研究所提出的数据集仍能达到具有竞争力甚至更优的性能。本研究使用的代码可在 https://github.com/GracielaRamirezA/Imagined-Speech-in-Spanish.git 获取。