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三维重建综述
三维重建是利用二维图像重构出三维模型的一种技术，也称三维照相术，是运
动机器人、虚拟现实等技术的重要基础。
三维重建开发技术可以利用机器视觉技术、激光扫描技术以及计算机处理技术之间的结合来计算出单一或多个图像绘制出三维空间中对象的图形，如图像等。
机器视觉技术在三维重建中的应用非常普遍，其主要原理是基于摄像机实时拍
摄到的图像和知识信息之间的结合，根据图像的特征与物体形状之间的关系来构建三维空间模型。
激光扫描技术是三维重建中应用得比较广泛的技术之一，原理是通过精确测量
激光点来重建物体的三维模型，它的优势是能更准确的模拟出物体的实际形状，而且扫描比较快，效率高。
计算机处理技术是三维重建中的重要组成部分，一般是利用数字图像编辑技术
来构建三维模型，以软件运算和处理技术模拟出三维模型，再把这些数据通过算法来彻底处理和改善。
未来，随着技术发展，三维重建技术会朝着更为精准，更为高效的方向发展，
其在工业生产、虚拟现实、机器人研究以及医疗应用等方面的应用也会更加广泛，可以给人类带来更多的便利。
三维重建技术的现状与发展在当今科技飞速发展的时代，三维重建技术正逐渐成为众多领域的重要工具，从医学、娱乐到工业制造，其应用范围不断扩大，为我们的生活和工作带来了前所未有的便利。
三维重建技术，简单来说，就是通过各种手段获取物体或场景的信息，然后利用计算机算法和数学模型将这些信息转化为三维模型的过程。
这项技术的出现，让我们能够以更加直观和全面的方式理解和处理现实世界中的物体和场景。
目前，三维重建技术主要有以下几种常见的方法。
基于图像的三维重建是其中应用较为广泛的一种。
通过拍摄物体或场景的多张照片，利用计算机视觉算法对这些照片进行分析和处理，从而提取出物体的形状、纹理等信息，进而构建出三维模型。
这种方法成本相对较低，操作较为简便，但对拍摄环境和照片质量有一定要求。
激光扫描技术也是一种重要的三维重建手段。
它通过向物体或场景发射激光束，然后测量激光返回的时间和强度，从而获取物体表面的精确坐标信息。
这种方法精度高，但设备昂贵，且在处理复杂场景时可能会受到一些限制。
结构光技术则是通过投射特定的图案到物体表面，然后根据变形的图案来计算物体的形状。
它在精度和速度方面都有较好的表现，在一些消费级电子产品中已经得到了应用。
在医学领域，三维重建技术发挥着至关重要的作用。
例如，在外科手术中，医生可以通过对患者的器官进行三维重建，更加清晰地了解病变部位的结构和位置，从而制定更加精准的手术方案。
在口腔医学中，三维重建技术可以用于制作个性化的牙冠和假牙，提高治疗效果和患者的舒适度。
在娱乐产业，三维重建技术为电影和游戏带来了更加逼真的视觉效果。
通过对演员的动作和表情进行三维重建，可以创建出栩栩如生的虚拟角色。
在游戏中，玩家可以沉浸在更加真实的三维场景中，获得更加丰富的游戏体验。
工业制造领域同样离不开三维重建技术。
在产品设计阶段，设计师可以通过对现有产品进行三维重建，快速获取其尺寸和形状信息，为新产品的开发提供参考。
在质量检测方面，利用三维重建技术可以对零部件进行精确测量和分析，确保产品质量符合标准。
三维重建方法综述三维重建方法大致分为两个部分1、基于结构光的2、基于图片的。
这里主要对基于图片的三维重建的发展做一下总结。
基于图片的三维重建方法：基于图片的三维重建方法又分为双目立体视觉；单目立体视觉。
A双目立体视觉：这种方法使用两台摄像机从两个(通常是左右平行对齐的，也可以是上下竖直对齐的)视点观测同一物体，获取在物体不同视角下的感知图像，通过三角测量的方法将匹配点的视差信息转换为深度，一般的双目视觉方法都是利用对极几何将问题变换到欧式几何条件下，然后再使用三角测量的方法估计深度信息这种方法可以大致分为图像获取、摄像机标定、特征提取与匹配、摄像机校正、立体匹配和三维建模六个步骤。
王涛的毕业论文就是做的这方面的工作。
双目立体视觉法的优点是方法成熟，能够稳定地获得较好的重建效果，实际应用情况优于其他基于视觉的三维重建方法，也逐渐出现在一部分商业化产品上;不足的是运算量仍然偏大，而且在基线距离较大的情况下重建效果明显降低。
代表文章：AKIMOIOT Automatic creation of 3D facial models 1993CHENCL Visual binocular vison systems to solid model reconstruction 2007B基于单目视觉的三维重建方法:单目视觉方法是指使用一台摄像机进行三维重建的方法所使用的图像可以是单视点的单幅或多幅图像，也可以是多视点的多幅图像前者主要通过图像的二维特征推导出深度信息，这些二维特征包括明暗度、纹理、焦点、轮廓等，因此也被统称为恢复形状法（shape from X）1、明暗度（shape from shading SFS）通过分析图像中的明暗度信息，运用反射光照模型，恢复出物体表面法向量信息进行三维重建。
SFS方法还要基于三个假设a、反射模型为朗伯特模型，即从各个角度观察，同一点的明暗度都相同的;b、光源为无限远处点光源;c、成像关系为正交投影。
怎么通过实物图实现三维重建
一、简介
基于图像的重建技术主要是指通过手持相机、无人机等拍照设备围绕重建的对象拍摄一组图像序列，利用相关技术恢复出物体的三维模型。
随着计算机软硬件技术的飞速发展，利用相机进行三维重建已经不是一个新鲜的话题，重建的三维环境用途很广泛。
列如工地施工现场，文物保护等。
二、三维重建原理
从多幅二维图像中计算三维特征并作场景的三维重构是计算机视觉和图形学领域的一个重要研究内容，目前已经有非常多的相关研究。
对于基于图像的三维重构任务而言，准确地相机标定是至关重要的。
对于三维场景或模型重构精度要求较高而拍摄环境可以按需定制的应用，离线标定技术一般可以更好地满足用户需求；相反，如果需要从一些无法定制环境或缺失标定信息的图像或视频序列中作场景分析和重构，就只能采用在线标定技术。
三、工作流程
Reparo是一款基于影像自动生成高质量三维模型的软件平台，可用于3D建模。
Reparo无需设置初始值，无须相机检校和后期贴图，它根据最新的多视图三维重建技术，可对任意照片进行处理，无需控制点，而通过控制点则可以生成真实坐标的三维模型。
照片的拍摄位置是任意的，无论是航摄照片还是高分辨率数码相机拍摄的影像都可以使用。
整个工作流程无论是影像定向还是三维模型重建过程都是完全自动化的。
1、登录reparo软件，然后点击“开始免费建模”。
2、新建项目名称，项目名称建好后，点击保存。
3、点击上传照片，选择照片所在的文件夹，全选照片，点击开始即可。
4、照片上传完成后，点击开始建模，就等模型自动生成，无需其他操作。
基于双目立体视觉的三维重构研究一、本文概述随着科技的不断发展，三维重构技术在许多领域，如机器人导航、自动驾驶、虚拟现实、增强现实、医疗诊断以及工业检测等，都发挥着越来越重要的作用。
在众多三维重构技术中，基于双目立体视觉的三维重构方法因其设备简单、成本低廉、实时性强等特点而备受关注。
本文旨在探讨基于双目立体视觉的三维重构技术的研究现状、基本原理、关键技术和应用前景，以期对这一领域的研究者和实践者提供有益的参考和启示。
本文将首先介绍双目立体视觉三维重构的基本原理，包括双目视觉的成像模型、立体匹配算法以及三维坐标计算等。
接着，将详细分析当前双目立体视觉三维重构技术中的关键问题，如视差计算、图像预处理、遮挡和纹理映射等，并探讨相应的解决方法和技术。
本文还将对双目立体视觉三维重构技术在不同领域的应用案例进行介绍，分析其优势和局限性，并展望未来的发展趋势和应用前景。
通过本文的研究，我们希望能够为基于双目立体视觉的三维重构技术的发展提供新的思路和方法，推动这一领域的技术进步和应用发展。
我们也希望本文能够为相关领域的学者和工程师提供有益的参考和借鉴，共同推动三维重构技术的发展和应用。
二、双目立体视觉原理双目立体视觉是人类和许多动物天生具备的一种空间感知能力，通过两只眼睛从稍微不同的角度观察物体，然后大脑综合这两个不同的视觉信号，形成立体视觉。
这种视觉原理为三维重构提供了重要的理论基础。
在双目立体视觉系统中，两个相机（模拟双眼）从不同的位置观察同一物体，得到两幅具有视差的图像。
视差是指同一物体在左右两幅图像中的像素坐标之差。
视差的大小取决于相机的基线距离（两个相机光心之间的距离）和物体到相机的距离。
物体距离相机越近，视差越大；物体距离相机越远，视差越小。
为了从这两幅图像中恢复物体的三维形状，我们需要利用三角测量的方法。
在三角测量中，我们知道相机的内外参数（包括相机的内参矩阵、畸变系数、旋转矩阵和平移向量等），通过匹配两幅图像中的同名点（即同一物体在两个图像中的像素坐标），可以计算出这些点在世界坐标系中的三维坐标。
切片式三维重构的原理三维重构是计算机视觉、图像处理和计算机图形学领域中的一个重要研究方向。
它涉及到从一系列二维图像或点云数据中重建出三维场景的几何结构和纹理信息。
其中，切片式三维重构是一种常见的方法，其原理基于对三维场景的不同切片进行分析和重建。
切片式三维重构的核心思想是将三维场景从不同视角拍摄得到的二维图像或点云数据，按照一定顺序进行切片，然后分析每个切片并根据其特征进行三维重建。
具体而言，切片式三维重构包括以下几个步骤：第一步，图像获取和预处理。
通过摄像机或激光扫描器等设备获取一系列二维图像或点云数据，并对其进行去噪、纠偏等预处理工作，以提高后续重建的准确性和稳定性。
第二步，相机标定和对齐。
对于二维图像，需要进行相机标定以确定其内外参数，然后对齐各个视角的图像，使其在同一个坐标系统下进行重建。
对于点云数据，需要进行点云对齐，以确保各个切片对应的点云在同一坐标系统下进行处理。
第三步，切片选择和分析。
在这个步骤中，根据需求选择适当数量和精度的切片，并对每个切片进行分析和处理。
具体分析方法包括特征提取、图像配准、点云配准等。
通过分析每个切片的特征和关系，可以得到场景的几何结构和纹理信息。
第四步，三维重建和表面重构。
根据切片的分析结果，可以进行三维重建和表面重构工作。
其中，三维重建可以根据切片中的特征点或处理后的点云数据，通过三角剖分、体素填充等方法，生成三维场景的几何结构。
表面重构则可以通过融合切片的纹理信息，生成真实场景的表面模型。
第五步，优化和修正。
在得到初步的三维重建结果后，可以进行优化和修正工作，以提高重建的精度和完整性。
优化方法包括图像拼接、点云融合、去除误差等。
对于表面模型，还可以进行网格重构、去噪等操作，以获得最终的三维重建结果。
切片式三维重构的原理非常灵活，适用于各种不同场景的三维重建需求。
它可以克服单一视角无法获取完整信息的局限性，有效提高重建的准确性和稳定性。
同时，切片式三维重构还可以通过调整切片的数量和精度，灵活平衡重建的效率和精度。
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三维重建技术的现状与发展在当今科技飞速发展的时代，三维重建技术正以惊人的速度改变着我们的生活和工作方式。
从电影特效到医疗诊断，从工业设计到城市规划，三维重建技术的应用领域越来越广泛，其重要性也日益凸显。
三维重建技术是指通过各种手段获取物体或场景的几何形状、表面纹理等信息，并将其转化为计算机可处理的三维模型的过程。
目前，常见的三维重建技术方法主要包括基于图像的重建、基于激光扫描的重建以及基于深度相机的重建等。
基于图像的三维重建技术是一种较为常见且成本较低的方法。
它通常利用多幅从不同角度拍摄的图像来计算物体的三维信息。
通过特征点匹配、相机位姿估计等算法，可以重建出物体的大致形状。
然而，这种方法在处理复杂场景和细节丰富的物体时，可能会出现精度不够高、重建结果不够完整等问题。
基于激光扫描的三维重建技术则具有较高的精度和准确性。
通过向物体发射激光束，并测量激光束的反射时间和角度，可以精确地获取物体表面的三维坐标。
这种方法在工业测量、文物保护等领域得到了广泛应用。
但激光扫描设备通常较为昂贵，且操作复杂，对使用环境也有一定要求。
基于深度相机的三维重建技术是近年来发展迅速的一种方法。
深度相机能够直接获取物体的深度信息，结合彩色图像，可以快速重建出物体的三维模型。
不过，深度相机的测量范围和精度在一定程度上受到限制。
在应用方面，三维重建技术在医疗领域发挥着重要作用。
医生可以通过对患者器官的三维重建，更直观地了解病变部位的结构和形态，从而制定更精准的治疗方案。
在口腔医学中，三维重建技术可以帮助制作更贴合患者口腔结构的假牙和正畸器具。
在工业设计领域，三维重建技术让设计师能够快速获取实物的三维模型，并在此基础上进行创新设计和优化改进。
这不仅提高了设计效率，还降低了研发成本。
在影视娱乐行业，三维重建技术为电影和游戏带来了更加逼真的视觉效果。
通过对演员和场景的三维重建，可以创造出令人惊叹的特效和虚拟场景。
然而，三维重建技术目前仍面临一些挑战。
面向复杂场景的未标定两视图三维重构方法近年来，随着计算机视觉和三维重建技术的发展，越来越多的应用需要对复杂场景进行三维重建。
未标定两视图三维重构是三维重建的一种常见方法，它可以利用多个无序的图像重构场景的三维结构。
对于复杂场景，未标定两视图三维重构具有较高的挑战度，例如当场景中存在遮挡和阴影时，如何准确地还原三维结构，是一个具有挑战性的问题。
本文将介绍未标定两视图三维重构的基本原理、方法和应用，深入探讨如何应对复杂场景的挑战。
文章首先简述了三维重建的意义和分类，并在此基础上介绍了未标定两视图三维重建的概念和原理。
然后详细阐述了未标定两视图三维重建的方法及其实现步骤，并针对复杂场景中的遮挡和阴影问题提出了应对策略。
最后，结合具体应用场景，讨论了未标定两视图三维重建在实际应用中的优缺点和发展前景。
一、三维重建的意义和分类三维重建是利用图像、激光、声波等数据，生成三维场景模型的一种技术。
它被广泛应用于计算机视觉、虚拟现实、影像医学等领域，有着重要的意义和价值。
根据数据来源和算法的不同，三维重建可以分为以下几种类型：（1）基于图像的三维重建。
这种方法是利用多个图像来重建三维场景模型，由于摄像机成本低廉、易于携带，因此常常被应用于移动设备中。
（2）基于激光雷达的三维重建。
激光雷达可以通过扫描环境表面的反射光来获取三维点云数据，经过算法处理后可以得到场景的三维模型。
这种方法精度高，适用于需要高精度场景模型的应用场景。
（3）基于声波的三维重建。
这种方法主要应用于医学领域，通过利用声波对人体内部进行扫描，来重建人体器官的三维模型。
本文主要介绍基于图像的三维重建，特别是未标定两视图的三维重建方法。
二、未标定两视图三维重建的概念和原理未标定两视图三维重建是利用多个无序图像来还原场景的三维结构。
所谓未标定，是指在重建过程中并不需要事先获得摄像机的内外参数。
这种方法的基本原理是利用图像中的匹配点来推断摄像机和场景的三维结构。
三维重建技术研究及应用一、概述三维重建技术是一项重要的计算机技术，其主要应用于建筑、工程、医疗、文化遗产保护和数字娱乐等领域。
该技术可以根据图像、数据或扫描结果来生成三维模型，让用户可以更加直观地了解目标物体的形状和结构，进而实现科学研究或生产应用。
二、三维重建技术的分类1.基于视觉的三维重建技术基于视觉的三维重建技术是指利用相机对目标物体进行拍摄，通过图像融合、图像处理、图像匹配等算法得到三维模型。
该技术适用于大部分的三维建模工作，其主要原理是通过多个角度下的二维图像来恢复三维图像信息。
2.基于激光的三维重建技术基于激光的三维重建技术是通过激光器照射物体，再根据激光返回的反射信息以及物体的表面构造信息生成三维模型。
该技术主要应用于复杂物体的三维建模，如工程建筑、文化遗产建筑的测量等领域。
3.基于声波的三维重建技术基于声波的三维重建技术是利用声波测距原理，通过声波的反射来构建物体的三维模型。
该技术主要应用于复杂环境下的三维建模，如地下管道、空气洞穴、矿井等地下管道的测量。
三、三维重建技术的主要应用1.建筑工程领域三维重建技术在建筑领域的应用主要体现在建筑设计、测量、维护与管理等环节。
比如，在建筑设计阶段，可以利用三维重建技术将建筑的图纸转化为三维模型，以便于从多个角度观察建筑的结构和效果。
在建筑测量和检修过程中，三维重建技术可以快速生成准确的三维模型，帮助工程人员更好地理解建筑结构，进而制定相应的维护和管理方案。
2.医疗领域三维重建技术在医疗领域的应用主要体现在医学影像处理方面。
比如，在颅骨、牙齿等结构复杂的医学影像处理中，可以利用三维重建技术对患者的病情进行精准的诊断，从而为医生制定更好的治疗方案提供有力的支持。
3.文化遗产保护与数字娱乐领域三维重建技术在文化遗产保护与数字娱乐领域的应用主要体现在文化遗产保护、文物修复和数字娱乐游戏等方面。
比如，三维重建技术可以利用扫描技术生成文物的三维模型，供文物修复工作者参考。
本科毕业论文(设计)调研报告题目基于二维图形的三维构造学生姓名张鹏宇指导教师张昊学院信息科学与工程学院专业班级电子信息工程完成时间2016年1月本科生院制摘要三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础,也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。
在计算机视觉中, 三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程. 由于单视频的信息不完全,因此三维重建需要利用经验知识. 而多视图的三维重建(类似人的双目定位)相对比较容易, 其方法是先对摄像机进行标定, 即计算出摄像机的图象坐标系与世界坐标系的关系.然后利用多个二维图象中的信息重建出三维信息。
关键词：计算机图形学目录前言 (1)第一章脑电波概述 (1)1.1情绪的生理基础 (2)1.2脑电的基本概念 (3)1.3脑电信号的特点 (3)1.4基于脑电波的人体情绪分析的意义 (3)第二章设计中涉及的方法 (4)2.1情绪诱发方法——保证获得所需的数据 (4)2.2脑电的采集和预处理——数据采集 (5)2.3非参数谱估计法——分析数据 (6)2.2.1周期图法 (7)2.2.2平均周期图法 (7)2.2.3相关图法 (7)第三章基于脑电波的人体情绪分析的总体设计 (8)3.1前期准备工作 (8)3.2数据采集及预处理 (9)3.4 数据分析程序编写 (10)3.3数据分析 (11)3.4得出结论 (11)第四章目前存在问题 (12)4.1脑电信号的采集 (12)4.2真实环境对脑电信号的影响 (12)4.3个体差异性与共同模式 (12)结论 (13)参考文献 (14)前言情绪是多种感觉、思想和行为的综合产生的心理状态和行为状态，它包括人对外界或自身刺激的心理反应，也包括伴随这种心理反应的生理反应，而脑电波反映了人体脑神经细胞的活动。
神经科学和认知科学的研究结果表明，情绪的产生于生理活动，特别是与大脑皮层的活动密切先关。
在产品开发的过程中，若产品能做到通过脑电波了解到用户的情绪和喜好，并作出相应调整，就能增加其用户体验，更加人性化；若医院及其护理人员等通过病人的脑电波进行情绪分析，病人能得到更好的照料，有利于治疗。
由此，可以看出基于脑电波的人体情绪分析相当重要，尤其是对于人-机交互接口模块起到了理论指导意义。
对于情绪的研究已久，使用的方法也各不相同。
近年来，随着脑电信号采集设备的应用和推广，信号处理和及其学习技术的快熟发展，以及计算机数据处理能力的大幅提高，基于脑电的人体情绪分析研究不但是神经-科学、心理学、认知科学、计算机科学和人工智能等领域的一项重要的交叉学科研究课题，而且已经成为神经工程和生物医学工程领域觉的热门课题。
在本文将对课题调研的内容逐一介绍，在第一节就情绪、脑电波进行介绍，在第二节，介绍本设计会讨论应用到的方法，如诱导情绪的方法、用于分析数据的非参数谱估计法等；在第三节，将介绍本次毕业设计的总体思路；最后，我们会就本次设计存在的问题进行讨论。
第一章脑电波概述1.1情绪的生理基础情绪最早的定义出现于美国心理学之父James于1884年发表的文章，他认为情绪是人们对于自己身体所发生的变化的一种感觉，先有身体的变化才有情绪的感知，任何情绪的产生都一定伴随着身体上的某些变化，如面部表情，肌肉紧张，内脏活动等。
1885年丹麦生理学家Lange也提出了类似的观点。
因此，后人把他们对情绪的研究统称为James-Lange 理论，也叫情绪的外周理论。
James-Lange 理论肯定了人的生理因素与情绪之间的内在联系，但将情绪的产生只归结为外周生理的变化却带有片面性。
1927年Cannon在论文中否定了James 的情绪理论，提出情绪的产生是由丘脑所决定的。
认为当外界刺激传递到大脑皮层后，大脑皮层就会激活丘脑，并由此产生相应的不同情绪。
Cannon 的同事Bard也认为情绪的产生与丘脑有关，因此有人将他们的研究称为Cannon-Bard 理论。
Cannon-Bard 理论肯定了丘脑在情绪产生过程中的重要作用，但完全否定了外周生理与情绪产生之间的关系，也失于片面。
1937年Papez 再次将情绪的产生与人的生理活动联系在一起，并提出了情绪产生的边缘系统机制，即Papez 环路( 如下图1所示)。
图1情绪功能性解剖学的Papez环路理论他认为，与情感刺激相关的感觉信息在传到丘脑后，会向感觉皮层( 思维流) 和下丘脑( 感觉流) 传播。
Papez 提出从下丘脑到丘脑前核①再到扣带皮层②的连接。
当扣带皮层整合从下丘脑传来的信号和从感觉皮层传来的信息时，便产生了情感体验或感觉。
从扣带皮层到海马体③再到下丘脑④的输出产生了自上而下的情感反应皮质控制。
在Papez 环路提出十几年后，心理学家Maclean 在其基础上又提出了内脏脑的概念。
他认为内脏脑负责调解所有与情绪相关的器官，并通过下丘脑调解内脏和骨骼的相应反。
Papez-Maclean理论将前人对于情绪的研究结果统合在了一起，为后人对情绪的研究奠定了基础。
尽管对情绪的定义至今尚未统一，还在进一步研究之中，但神经科学和认知科学的研究结果表明，情绪的产生与生理活动，特别是与大脑皮层的活动密切相关，这为通过研究大脑皮层的活动分析和识别人的情绪状态提供了理论依据。
1.2脑电的基本概念脑电信号是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。
在这电现象伴随着生命的始终，一旦死亡，电现象就会随之消失。
我们通常所说的脑电图是指头皮脑电图（electroencephalogram, EEG），它由大量的大脑皮层神经元突出后电位共同作用产生大脑神经活动的外部表现。
按照脑电的产生方式，脑电分为自发脑电和诱发脑电。
自发脑电时在没有外界刺激下，由神经元的自发活动产生，而诱发脑电时由外界刺激导致大脑皮层的某些区域产生规律的放电而产生。
从频谱分析的角度来说，EEG可被分为五种节律活动：δ节律（0.1—4Hz）、θ节律（4—8Hz）、α节律(8—13Hz)、β节律（13—30Hz）和γ节律（30—100Hz）。
信号的带宽为0.5~100Hz，其幅值范围通常是10~100μV。
1.3脑电信号的特点（1）脑电信号非常微弱，并且受到多种噪声的干扰。
EEG的幅度为微伏(V)级，而肌电，眼电，心电都达到毫伏(mV)水平。
一般的眨眼动作都会引入对脑电的干扰，因此脑电信噪比很低。
脑电的采集和分析对放大器和滤波器的要求很高。
（2）脑电信号是多维度，非线性，非平稳随机信号。
脑电信号是同时采集于多个电极的时间序列信息，是个多维度信号，但是每个电极之间的信号可能存在冗余。
脑电产于人脑这个非线性系统，因此更适合使用非线性方法进行分析。
脑电是一个非平稳随机信号，它的统计特性随着时间不断变化，所以脑电分析一般需要分段，以便分段后的信号可以当作平稳信号进行处理。
（3）脑电信号具有很高的时间分辨率，在研究脑电不同节律的功能时具有独特的优势。
脑电的高时间分辨率弥补了功能性核磁共振的不足之处，因此它不仅被广泛应用于认知和神经科学的研究中，还应用在麻醉监护，测谎，人机交互等工程领域。
1.4基于脑电波的人体情绪分析的意义随着神经科学和认知科学对情绪的深入研究和干电极技术的快速发展，基于脑电波的人体情绪分析将在不远的未来得到广泛的应用。
目前脑-计算机接口已经涌现出了很多有效的应用，如基于运动想象的轮椅控制，基于脑电的情绪分析可以在现有脑-计算机接口技术的基础上，进一步满足残疾人的某些更高级的需求，如对于患有特定疾病的残疾人，可以通过脑电分析出其对事物的喜好度，比如餐食的选择、电视节目的选择和音乐的选择等，从而设计出更加友善和更加智能的脑-计算机接口，达到更好的护理效果，提高残疾人的生活质量；对于高速铁路和长途汽车司机来说，当司机处于紧张，兴奋，愤怒或焦躁等情绪时，发生事故的几率会明显上升。
倘若利用脑电实时监控司机的情绪状态，并在司机出现不良情绪时发出警报，那么就可以在一定程度上避免或减少事故的发生；在战场上，通过在士兵头盔中布设电极，开发出可以实时监测士兵工作压力的可移动系统，从而指挥官可以通过该系统更好地了解士兵的状态，更合理地分配士兵的任务；在远程教育，通过基于脑电的情绪分析，教师可以远程实时地了解学生的精神状态，并根据学生的状态，适当的调整授课难度，以增强教育的人性化，使计算机作为媒介进行学习的功能达到最佳化。
在各种人-机交互系统里，如果系统能通过脑电波分析出人的情绪状态，人与机器的交互就会变得更加友好和自然。
第二章设计中涉及的方法在本设计中，无论在采集数据，还是在分析数据时，都要应用到一些方法。
下面分别介绍在采集数据、分析数据应用到的一些方法。
2.1情绪诱发方法——保证获得所需的数据情绪研究的重要前提条件之一是诱发情绪。
在采集不同情绪的脑电波时，必须确保所采集的数据仅对应某一种情绪（兴奋或平静），因此被测试者在采集数据期间保持该情绪，诱发被测试者的情绪十分重要。
在实验条件下，情绪的诱发方法可以概括为以下三种:第一，在自由心理状态下产生情绪，由被测试者自身激活情绪，实验者无需提供任何情绪刺激。
例如在催眠状态下，被测试者通过想象某种情绪从而产生该情绪。
第二，在心理引导状态下产生情绪。
被测试者先被给予某种情绪暗示的指导语，再被提供情绪刺激。
或者不给予暗示指导语，只提供情绪刺激材料，如电影，图片或音乐。
或者模拟某种生活场景，给予被试积极或消极的反馈来诱发情绪。
第三，通过改变生理状态诱发情绪。
使用药物，如肾上腺素，可以引导出某种情绪。
第四，被测试者保持情绪平静，先进行数据测量；随后被测试者进行深呼吸，使大脑皮层兴奋。
在上述情绪诱发方法，第一种方法对于实验人员要求过高，第三种方法存在安全隐患，第三种方法会由于个体差异而难以实现目的。
其中第四种方法比较容易实现目的，而且能保证被测试者的安全。
2.2脑电的采集和预处理——数据采集如下图所示，EEG的采集系统分为三部分。
图2数据采集与分析系统框图采用专用的电极从头皮可以采集到微弱的脑电信号。
EEG的电极实际上是一种电压传感器，通过它来记录头皮上的电位变化。
由于脑电信号十分微弱，获取后必须通过放大器、滤波器和模/数转换后才能转换成计算机识别的脑电信号。
经过放大的信号还必须经过滤波器的处理，滤波的目的在于对该信号作数字处理前尽可能降低噪声背景对信号的污染，改善信噪比，保留原信号的真实性。
除此之外，信号预处理还需要放置模/数变换后产生频率混叠，小初基线漂移及趋势项，滤除非研究电生理信号产生的伪迹。
由可兴奋细胞组成的组织、器官在兴奋状态下都可以产生生理信号。
而在脑电测试过程中，不可能停止这些组织和器官的生理活动，因此眨眼、眼动、舌动、心跳、呼吸、肌肉运动和汗腺兴奋等，就成了体内的干扰源（又称伪迹）。
