專利名稱：一種多頻率時(shí)序組合的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位腦-機(jī)接口方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及神經(jīng)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多頻率時(shí)序組合的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電 位腦-機(jī)接口方法。
背景技術(shù)：
腦-機(jī)接口是人腦-計(jì)算機(jī)接口的簡(jiǎn)稱，它是指一種不依賴于腦的正常輸出通路 而使人類大腦直接與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的技術(shù)，腦-機(jī)接口通過(guò)實(shí)時(shí)分析人腦的腦電信號(hào)， 在一定程度上解讀人的思維，并將其翻譯成控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制，可用于思維 正常但神經(jīng)肌肉系統(tǒng)癱瘓的殘障人士，實(shí)現(xiàn)大腦與外部設(shè)備的直接交流，如用意識(shí)控制智 能輪椅的行進(jìn)；也可以用于正常人不便于進(jìn)行肢體控制的場(chǎng)合，如宇航員的意念控制太空 行走等，腦-機(jī)接口是神經(jīng)科學(xué)和工程技術(shù)學(xué)科交叉的一項(xiàng)新興技術(shù)，也是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外 眾多學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的熱點(diǎn)之一。穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位是從頭皮記錄到的、大腦神經(jīng)系統(tǒng)接受外界周期性視覺(jué)刺激所 產(chǎn)生的一種外源性電生理活動(dòng)，當(dāng)視覺(jué)呈現(xiàn)目標(biāo)以固定的6 30Hz的刺激頻率閃爍或運(yùn)動(dòng) 時(shí)，多次刺激誘發(fā)的大腦響應(yīng)的波形相互疊加，在大腦視覺(jué)皮層產(chǎn)生節(jié)律性正弦樣波，形成 穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位，穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位在腦電信號(hào)中又稱為光驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，可以通過(guò)提取頭 部枕區(qū)的腦電信號(hào)中包含的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位來(lái)辨識(shí)外界特定的刺激頻率以實(shí)現(xiàn)對(duì)腦意 識(shí)的解讀?；诜€(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位的腦_機(jī)接口相對(duì)于其他類型的腦_機(jī)接口而言，具有操 作簡(jiǎn)單，信息傳輸率高，無(wú)需訓(xùn)練及所有受試者均可誘發(fā)較強(qiáng)信號(hào)的特點(diǎn)，因而成為所有 腦-機(jī)接口中最具實(shí)用意義的類型，在傳統(tǒng)的基于穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位的腦-機(jī)接口應(yīng)用中， 通常采用計(jì)算機(jī)屏幕作為刺激源，以便刺激呈現(xiàn)、信號(hào)分析與目標(biāo)反饋等同步進(jìn)行，且刺激 頻率與呈現(xiàn)目標(biāo)呈一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，由于受到屏幕固有垂直刷新率的影響，所能采用的最高 刺激頻率只能達(dá)到屏幕刷新率的一半，另外計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的實(shí)時(shí)性及單個(gè)刺激周期內(nèi)顯 示幀數(shù)的限制，使得刺激頻率之間存在一定的頻率間隔，上述情況導(dǎo)致能夠激發(fā)穩(wěn)態(tài)視覺(jué) 誘發(fā)電位的頻率數(shù)少，目標(biāo)呈現(xiàn)數(shù)少，檢測(cè)結(jié)果不具有特異性，這成為提高信息傳輸率的瓶 頸，如何能通過(guò)少的刺激頻率構(gòu)建多的呈現(xiàn)目標(biāo)成為一直以來(lái)基于穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位的 腦-機(jī)接口凾待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種多頻率時(shí)序組合的穩(wěn) 態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位腦_機(jī)接口方法，能夠通過(guò)少的刺激頻率構(gòu)建多的呈現(xiàn)目標(biāo)，提高腦_機(jī)接 口的信息傳輸率，具有目標(biāo)呈現(xiàn)數(shù)多，檢測(cè)結(jié)果的特異性高的優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種多頻率時(shí)序組合的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位腦-機(jī)接口方法，包括以下步驟第一步，在受試者頭部D的枕區(qū)Oz位置安放測(cè)量電極A，在受試者頭部D的單側(cè)耳
3垂位置安放參考電極B，在受試者頭部D的前額部Fpz位置安放地電極C，測(cè)量電極A的輸 出端接入腦電放大器E的第一輸入端E1，參考電極B的輸出端接入腦電放大器E的第二輸 入端E2，地電極C的輸出端接入腦電放大器E的第三輸入端E3，腦電放大器E的輸出端和 計(jì)算機(jī)F的輸入端相連，計(jì)算機(jī)F的輸出端和計(jì)算機(jī)屏幕G連接，第二步，將η個(gè)不同的刺激頻率經(jīng)時(shí)序組合形成的ηη個(gè)刺激序列串目標(biāo)呈現(xiàn)于受 試者前方計(jì)算機(jī)屏幕G中央?yún)^(qū)域上，η為大于1的整數(shù)，受試者頭部D距離計(jì)算機(jī)屏幕G為 50 100厘米，采用多頻率時(shí)序組合方式，由η個(gè)刺激頻率形成η個(gè)刺激序列，每個(gè)刺激序 列對(duì)應(yīng)一種刺激頻率，每個(gè)刺激序列的長(zhǎng)度為20個(gè)刺激周期，對(duì)這η個(gè)刺激序列按照時(shí)序 先后進(jìn)行排列組合，形成一個(gè)刺激序列串，該刺激序列串便包含多個(gè)具有時(shí)序關(guān)系的刺激
頻率，通過(guò)η個(gè)刺激頻率最多能形成
個(gè)不同的刺激序列串，對(duì)應(yīng)于ηη個(gè)呈現(xiàn)
目標(biāo)，在一次目標(biāo)識(shí)別任務(wù)中共呈現(xiàn) ο個(gè)刺激序列串，第三步，使用η個(gè)刺激頻率形成ηη個(gè)視覺(jué)呈現(xiàn)目標(biāo)后，受試者注視待選目標(biāo)，完成 目標(biāo)選擇任務(wù)，首先受試者注視所述ηη個(gè)目標(biāo)中的任意一個(gè)，由測(cè)量電極A獲得由該目標(biāo) 所誘發(fā)的腦電模擬信號(hào)送入腦電放大器Ε，腦電模擬信號(hào)在腦電放大器E中經(jīng)增益放大、帶 通、陷波濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由腦電放大器E的輸出端送入計(jì)算機(jī)F的輸入端，按不同頻率 刺激序列所處的時(shí)間段對(duì)處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行分段，將各段腦電信號(hào)按照每個(gè)刺激序列 開(kāi)始的時(shí)刻對(duì)齊并迭加平均，最后使用快速傅立葉變換方法對(duì)迭加平均后的各段腦電信號(hào) 分別計(jì)算幅值譜，得到與刺激頻率同等的頻率成分及其時(shí)序排列，計(jì)算機(jī)F據(jù)此辨識(shí)出受 試者所注視的目標(biāo)，第四步，計(jì)算機(jī)F將辨識(shí)出的目標(biāo)輸入至計(jì)算機(jī)屏幕G，計(jì)算機(jī)屏幕G標(biāo)示出受試 者所注視的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)受試者的視覺(jué)反饋，第五步，計(jì)算機(jī)F完成目標(biāo)辨識(shí)后，返回第三步，重復(fù)第三步至第四步，進(jìn)行下一 次目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。由于本發(fā)明采用少的刺激頻率構(gòu)建出了多的呈現(xiàn)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)數(shù)隨刺激頻率 的個(gè)數(shù)呈冪數(shù)方式增加，提高了腦-機(jī)接口的信息傳輸率，穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)響應(yīng)的頻率成分 的時(shí)序排列特性提高了檢測(cè)結(jié)果的特異性，故而具有目標(biāo)呈現(xiàn)數(shù)多，檢測(cè)結(jié)果的特異性高 的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)思維正常但神經(jīng)肌肉系統(tǒng)癱瘓的殘障人士與外部設(shè)備的交流，也可以用于 正常人不便于進(jìn)行肢體控制的場(chǎng)合，如宇航員的太空行走等。


圖1是本發(fā)明所采用的電路連接示意圖。圖2是本發(fā)明的刺激序列串時(shí)序示意圖。圖3是圖2中包含的每個(gè)刺激序列時(shí)序示意圖。圖4是受試者注視目標(biāo)1時(shí)的腦電信號(hào)波形分段圖及幅值譜圖；其中，圖4(a)是 腦電信號(hào)波形分段圖；圖4(b)是其幅值譜圖。圖5是受試者注視目標(biāo)2時(shí)的腦電信號(hào)波形分段圖及幅值譜圖；其中，圖5(a)是 腦電信號(hào)波形分段圖；圖5(b)是其幅值譜圖。圖6是受試者注視目標(biāo)3時(shí)的腦電信號(hào)波形分段圖及幅值譜圖；其中，圖6(a)是腦電信號(hào)波形分段圖；圖6(b)是其幅值譜圖。圖7是受試者注視目標(biāo)4時(shí)的腦電信號(hào)波形分段圖及幅值譜圖；其中，圖7(a)是 腦電信號(hào)波形分段圖；圖7(b)是其幅值譜圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。一種多頻率時(shí)序組合的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位腦-機(jī)接口方法，包括以下步驟第一步，參照?qǐng)D1，在受試者頭部D的枕區(qū)Oz位置安放測(cè)量電極A，在受試者頭部D 的單側(cè)耳垂位置安放參考電極B，在受試者頭部D的前額部Fpz位置安放地電極C，測(cè)量電 極A的輸出端接入腦電放大器E的第一輸入端E1，參考電極B的輸出端接入腦電放大器E 的第二輸入端E2，地電極C的輸出端接入腦電放大器E的第三輸入端E3，腦電放大器E的 輸出端和計(jì)算機(jī)F的輸入端相連，計(jì)算機(jī)F的輸出端和計(jì)算機(jī)屏幕G連接，第二步，參照?qǐng)D1和圖2，將η個(gè)不同的刺激頻率經(jīng)時(shí)序組合形成的#個(gè)刺激序列 串目標(biāo)呈現(xiàn)于受試者前方計(jì)算機(jī)屏幕G中央?yún)^(qū)域上，η為大于1的整數(shù)，受試者頭部D距離 計(jì)算機(jī)屏幕G為50 100厘米，采用多頻率時(shí)序組合方式，由η個(gè)刺激頻率形成η個(gè)刺激 序列，每個(gè)刺激序列對(duì)應(yīng)一種刺激頻率，每個(gè)刺激序列的長(zhǎng)度為20個(gè)刺激周期，對(duì)這η個(gè)刺 激序列按照時(shí)序先后進(jìn)行排列組合，形成一個(gè)刺激序列串，該刺激序列串便包含多個(gè)具有
時(shí)序關(guān)系的刺激頻率，通過(guò)η個(gè)刺激頻率最多能形成
個(gè)不同的刺激序列串，對(duì)
應(yīng)于η11個(gè)呈現(xiàn)目標(biāo)，在一次目標(biāo)識(shí)別任務(wù)中共呈現(xiàn)10個(gè)刺激序列串，第三步，參照?qǐng)D1、圖2和圖3，使用η個(gè)刺激頻率形成ηη個(gè)視覺(jué)呈現(xiàn)目標(biāo)后，受試 者注視待選目標(biāo)，完成目標(biāo)選擇任務(wù)，首先受試者注視所述η11個(gè)目標(biāo)中的任意一個(gè)，由測(cè)量 電極A獲得由該目標(biāo)所誘發(fā)的腦電模擬信號(hào)送入腦電放大器Ε，腦電模擬信號(hào)在腦電放大 器E中經(jīng)增益放大、帶通、陷波濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由腦電放大器E的輸出端送入計(jì)算機(jī)F 的輸入端，按不同頻率刺激序列所處的時(shí)間段對(duì)處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行分段，將各段腦電 信號(hào)按照每個(gè)刺激序列開(kāi)始的時(shí)刻對(duì)齊并迭加平均，最后使用快速傅立葉變換方法對(duì)迭加 平均后的各段腦電信號(hào)分別計(jì)算幅值譜，得到與刺激頻率同等的頻率成分及其時(shí)序排列， 計(jì)算機(jī)F據(jù)此辨識(shí)出受試者所注視的目標(biāo)，第四步，參照?qǐng)D1，計(jì)算機(jī)F將辨識(shí)出的目標(biāo)輸入至計(jì)算機(jī)屏幕G，計(jì)算機(jī)屏幕G標(biāo) 示出受試者所注視的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)受試者的視覺(jué)反饋，第五步，計(jì)算機(jī)F完成目標(biāo)辨識(shí)后，返回第三步，重復(fù)第三步至第四步，進(jìn)行下一 次目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。下面再結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明。一種多頻率時(shí)序組合的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位腦-機(jī)接口方法，包括以下步驟第一步，在受試者頭部D的枕區(qū)Oz位置安放測(cè)量電極Α，在受試者頭部D的單側(cè)耳 垂位置安放參考電極B，在受試者頭部D的前額部Fpz位置安放地電極C，測(cè)量電極A的輸 出端接入腦電放大器E的第一輸入端Ε1，參考電極B的輸出端接入腦電放大器E的第二輸 入端Ε2，地電極C的輸出端接入腦電放大器E的第三輸入端Ε3，腦電放大器E的輸出端和 計(jì)算機(jī)F的輸入端相連，計(jì)算機(jī)F的輸出端和計(jì)算機(jī)屏幕G連接，第二步，將η個(gè)不同的刺激頻率經(jīng)時(shí)序組合形成的ηη個(gè)刺激序列串目標(biāo)呈現(xiàn)于受試者前方計(jì)算機(jī)屏幕G中央?yún)^(qū)域上，η = 2,受試者頭部D距離計(jì)算機(jī)屏幕G為50厘米，采 用多頻率時(shí)序組合方式，由2個(gè)刺激頻率形成2個(gè)刺激序列，每個(gè)刺激序列對(duì)應(yīng)一種刺激頻 率，每個(gè)刺激序列的長(zhǎng)度為20個(gè)刺激周期，對(duì)這2個(gè)刺激序列按照時(shí)序先后進(jìn)行排列組合， 形成一個(gè)刺激序列串，該刺激序列串便包含多個(gè)具有時(shí)序關(guān)系的刺激頻率，通過(guò)2個(gè)刺激 頻率最多能形成4個(gè)不同的刺激序列串，對(duì)應(yīng)于4個(gè)呈現(xiàn)目標(biāo)，在一次目標(biāo)識(shí)別任務(wù)中共呈 現(xiàn)10個(gè)刺激序列串，第三步，使用2個(gè)刺激頻率形成4個(gè)視覺(jué)呈現(xiàn)目標(biāo)后，受試者注視待選目標(biāo)，完成 目標(biāo)選擇任務(wù)，首先受試者注視所述4個(gè)目標(biāo)中的任意一個(gè)，由測(cè)量電極A獲得由該目標(biāo) 所誘發(fā)的腦電模擬信號(hào)送入腦電放大器Ε，腦電模擬信號(hào)在腦電放大器E中經(jīng)增益放大、帶 通、陷波濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由腦電放大器E的輸出端送入計(jì)算機(jī)F的輸入端，按不同頻率 刺激序列所處的時(shí)間段對(duì)處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行分段，將各段腦電信號(hào)按照每個(gè)刺激序列 開(kāi)始的時(shí)刻對(duì)齊并迭加平均，最后使用快速傅立葉變換方法對(duì)迭加平均后的各段腦電信號(hào) 分別計(jì)算幅值譜，得到與刺激頻率同等的頻率成分及其時(shí)序排列，計(jì)算機(jī)F據(jù)此辨識(shí)出受 試者所注視的目標(biāo)，第四步，計(jì)算機(jī)F將辨識(shí)出的目標(biāo)輸入至計(jì)算機(jī)屏幕G，計(jì)算機(jī)屏幕G標(biāo)示出受試 者所注視的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)受試者的視覺(jué)反饋，第五步，計(jì)算機(jī)F完成目標(biāo)辨識(shí)后，返回第三步，重復(fù)第三步至第四步，進(jìn)行下一 次目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。在這里兩個(gè)刺激頻率為6. 667Hz和8. 333Hz，兩個(gè)刺激頻率可以按照多頻率時(shí)序 組合的方式形成22 = 4種不同的刺激序列串，對(duì)應(yīng)于4個(gè)視覺(jué)呈現(xiàn)目標(biāo)，如表1所示，其中 目標(biāo)1和目標(biāo)4分別代表傳統(tǒng)意義上的“單頻率_單目標(biāo)”穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)方式，采樣率設(shè)為 600Hz ο表 1 采用本技術(shù)對(duì)一名受試者進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中同步記錄并實(shí)時(shí)顯示腦電信 號(hào)，以便在實(shí)驗(yàn)中檢查受試者狀態(tài)，防止受試者產(chǎn)生眨眼、體動(dòng)等動(dòng)作，保證腦電信號(hào)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，按照上述第一步對(duì)該受試者安放電極，按照上述第三步對(duì)該受試者的腦電信號(hào)進(jìn) 行預(yù)處理，帶通濾波的高通截止頻率為0. 5Hz，低通截止頻率為30Hz，用于消除腦電信號(hào)的 基線漂移及其他噪聲；陷波濾波的陷波頻率選為48 52Hz，用于消除50Hz的市電干擾；對(duì) 預(yù)處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行分段、迭加平均后，使用快速傅立葉變換方法對(duì)迭加平均后的各 段腦電信號(hào)計(jì)算幅值譜，得到與刺激頻率同等的頻率成分及其時(shí)序信息，參見(jiàn)圖4、圖5、圖 6和圖7，依據(jù)該信息辨識(shí)受試者所注視的目標(biāo)，圖4、圖5、圖6和圖7為受試者注視目標(biāo) 1 4時(shí)誘發(fā)的腦電信號(hào)經(jīng)迭加平均后的時(shí)域波形分段圖(4-a、5-a、6-a和7_a)及相應(yīng)的 幅值譜圖(4-b、5-b、6-b和7-b)，每段時(shí)域波形的時(shí)間長(zhǎng)度等同于相應(yīng)刺激序列的時(shí)間長(zhǎng) 度，圖4為受試者注視目標(biāo)1時(shí)的腦電信號(hào)波形分段圖及幅值譜圖，從幅值譜圖中可以看出 每段腦電信號(hào)都具有最大的6. 667Hz頻率成分，與目標(biāo)1的頻率時(shí)序組合信息相對(duì)應(yīng)；圖5 為受試者注視目標(biāo)2時(shí)的腦電信號(hào)波形分段圖及幅值譜圖，從幅值譜圖中可以看出第一段 腦電信號(hào)具有最大的6. 667Hz頻率成分，第二段腦電信號(hào)具有最大的8. 333Hz頻率成分，與 目標(biāo)2的頻率時(shí)序組合信息相對(duì)應(yīng)；圖6為受試者注視目標(biāo)3時(shí)的腦電信號(hào)波形分段圖及 幅值譜圖，從幅值譜圖中可以看出第一段腦電信號(hào)具有最大的8. 333Hz頻率成分，第二段 腦電信號(hào)具有最大的6. 667Hz頻率成分，與目標(biāo)3的頻率時(shí)序組合信息相對(duì)應(yīng)；圖7為受試 者注視目標(biāo)4時(shí)的腦電信號(hào)波形分段圖及幅值譜圖，從幅值譜圖中可以看出每段腦電信號(hào) 都具有最大的8. 333Hz頻率成分，與目標(biāo)4的頻率時(shí)序組合信息相對(duì)應(yīng)。
附圖中A為測(cè)量電極；B為參考電極；C為地電極；D為受試者頭部；E為腦電放大 器；F為計(jì)算機(jī)；G為計(jì)算機(jī)屏幕；El為第一輸入端；E2為第二輸入端；E3為第三輸入端。
權(quán)利要求
一種多頻率時(shí)序組合的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位腦-機(jī)接口方法，其特征在于包括以下步驟第一步，在受試者頭部(D)的枕區(qū)Oz位置安放測(cè)量電極(A)，在受試者頭部(D)的單側(cè)耳垂位置安放參考電極(B)，在受試者頭部(D)的前額部Fpz位置安放地電極(C)，測(cè)量電極(A)的輸出端接入腦電放大器(E)的第一輸入端(E1)，參考電極(B)的輸出端接入腦電放大器(E)的第二輸入端(E2)，地電極(C)的輸出端接入腦電放大器(E)的第三輸入端E3，腦電放大器(E)的輸出端和計(jì)算機(jī)(F)的輸入端相連，計(jì)算機(jī)(F)的輸出端和計(jì)算機(jī)屏幕(G)連接，第二步，將n個(gè)不同的刺激頻率經(jīng)時(shí)序組合形成的nn個(gè)刺激序列串目標(biāo)呈現(xiàn)于受試者前方計(jì)算機(jī)屏幕(G)中央?yún)^(qū)域上，n為大于1的整數(shù)，受試者頭部(D)距離計(jì)算機(jī)屏幕(G)為50～100厘米，采用多頻率時(shí)序組合方式，由n個(gè)刺激頻率形成n個(gè)刺激序列，每個(gè)刺激序列對(duì)應(yīng)一種刺激頻率，每個(gè)刺激序列的長(zhǎng)度為20個(gè)刺激周期，對(duì)這n個(gè)刺激序列按照時(shí)序先后進(jìn)行排列組合，形成一個(gè)刺激序列串，該刺激序列串便包含多個(gè)具有時(shí)序關(guān)系的刺激頻率，通過(guò)n個(gè)刺激頻率最多能形成個(gè)不同的刺激序列串，對(duì)應(yīng)于nn個(gè)呈現(xiàn)目標(biāo)，在一次目標(biāo)識(shí)別任務(wù)中共呈現(xiàn)10個(gè)刺激序列串，第三步，使用n個(gè)刺激頻率形成nn個(gè)視覺(jué)呈現(xiàn)目標(biāo)后，受試者注視待選目標(biāo)，完成目標(biāo)選擇任務(wù)，首先受試者注視所述nn個(gè)目標(biāo)中的任意一個(gè)，由測(cè)量電極(A)獲得由該目標(biāo)所誘發(fā)的腦電模擬信號(hào)送入腦電放大器(E)，腦電模擬信號(hào)在腦電放大器(E)中經(jīng)增益放大、帶通、陷波濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由腦電放大器(E)的輸出端送入計(jì)算機(jī)(F)的輸入端，按不同頻率刺激序列所處的時(shí)間段對(duì)處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行分段，將各段腦電信號(hào)按照每個(gè)刺激序列開(kāi)始的時(shí)刻對(duì)齊并迭加平均，最后使用快速傅立葉變換方法對(duì)迭加平均后的各段腦電信號(hào)分別計(jì)算幅值譜，得到與刺激頻率同等的頻率成分及其時(shí)序排列，計(jì)算機(jī)(F)據(jù)此辨識(shí)出受試者所注視的目標(biāo)，第四步，計(jì)算機(jī)(F)將辨識(shí)出的目標(biāo)輸入至計(jì)算機(jī)屏幕(G)，計(jì)算機(jī)屏幕(G)標(biāo)示出受試者所注視的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)受試者的視覺(jué)反饋，第五步，計(jì)算機(jī)(F)完成目標(biāo)辨識(shí)后，返回第三步，重復(fù)第三步至第四步，進(jìn)行下一次目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。FSA00000151415600011.tif
全文摘要
一種多頻率時(shí)序組合的穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位腦-機(jī)接口方法，先在受試者頭部安放測(cè)量電極并和腦電放大器、計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)屏幕連接，再通過(guò)n個(gè)刺激頻率形成nn個(gè)不同的呈現(xiàn)目標(biāo)，n為大于1的整數(shù)，由計(jì)算機(jī)屏幕實(shí)現(xiàn)視覺(jué)目標(biāo)的呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)受試者的視覺(jué)反饋，本發(fā)明通過(guò)少的刺激頻率構(gòu)建多的呈現(xiàn)目標(biāo)，提高腦-機(jī)接口的信息傳輸率，具有目標(biāo)呈現(xiàn)數(shù)多，檢測(cè)結(jié)果的特異性高的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)思維正常但神經(jīng)肌肉系統(tǒng)癱瘓的殘障人士與外部設(shè)備的交流，也可以用于正常人不便于進(jìn)行肢體控制的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G06F3/01GK101887307SQ201010191598
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者張慶, 張鋒, 徐光華, 游啟邦, 程曉文, 謝俊 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)