本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法及裝置。

背景技術(shù)：

腦機(jī)接口是一種不依賴(lài)于人們正常的外圍神經(jīng)和肌肉組織構(gòu)成的通信技術(shù)，它是在人或動(dòng)物腦(或者腦細(xì)胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。在大腦活動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不同特征的腦電信號(hào)，腦機(jī)接口借助于計(jì)算機(jī)及其它輔助外圍設(shè)備對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、處理并轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)人腦和外界之間的信息傳輸。腦機(jī)接口是涉及腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)以及其他工程技術(shù)學(xué)科的具有深遠(yuǎn)意義的新技術(shù)，為人們提供了一個(gè)研究腦功能與認(rèn)知科學(xué)的交互平臺(tái)，其在康復(fù)醫(yī)療、生活、娛樂(lè)乃至軍事領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

現(xiàn)有的腦機(jī)接口范式主要包括：基于視覺(jué)穩(wěn)態(tài)的腦機(jī)接口、基于聽(tīng)覺(jué)的腦機(jī)接口、基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口以及基于P300的腦機(jī)接口等。上述腦機(jī)接口系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)用戶(hù)大腦對(duì)視聽(tīng)覺(jué)刺激或運(yùn)動(dòng)意圖等認(rèn)知獲得的響應(yīng)，完成用戶(hù)大腦與外界的直接交互。在諸多腦機(jī)接口范式中，基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口具有操作方便以及用戶(hù)使用自主性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛的研究。

然而，運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)屬于自發(fā)生理電信號(hào)，其信噪比低，易受到強(qiáng)偽跡的干擾，具有高度非平穩(wěn)性和非線性等特點(diǎn)。為提高運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)的識(shí)別率，現(xiàn)有技術(shù)主要從兩個(gè)方面解決：一方面是通過(guò)改進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)或信號(hào)處理算法來(lái)提高大腦運(yùn)動(dòng)想象狀態(tài)的分類(lèi)準(zhǔn)確性；另一方面是通過(guò)對(duì)受試者進(jìn)行 運(yùn)動(dòng)想象控制能力的訓(xùn)練，增強(qiáng)被試運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)特征，以達(dá)到提高大腦運(yùn)動(dòng)想象任務(wù)識(shí)別率的效果。現(xiàn)有的大部分研究關(guān)注在改進(jìn)腦信號(hào)識(shí)別算法方面，而后者所涉及內(nèi)容未受到廣泛的關(guān)注。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：目前的研究集中于對(duì)腦信號(hào)識(shí)別算法的改進(jìn)，忽視了通過(guò)設(shè)計(jì)不同訓(xùn)練方式以增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)想象腦信號(hào)特征方面的研究。由于運(yùn)動(dòng)想象腦電屬于自發(fā)腦電，其不可避免地存在信噪比低等問(wèn)題，在信號(hào)質(zhì)量低或特征不顯著的前提下，即使采用先進(jìn)的信號(hào)處理及識(shí)別算法，也無(wú)法明顯提高訓(xùn)練效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法及裝置，以解決現(xiàn)有的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練技術(shù)的分類(lèi)準(zhǔn)確率較低、訓(xùn)練效果較差的問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法，包括：

基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景；

采集受試者根據(jù)所述抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景產(chǎn)生的原始腦電信號(hào)；

對(duì)所述原始腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并提取運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)；

從所述運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)中獲取運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征；

根據(jù)提取的所述運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征訓(xùn)練分類(lèi)器。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練裝置，包括：

訓(xùn)練場(chǎng)景生成單元，用于基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景；

采集單元，用于采集受試者根據(jù)所述抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景產(chǎn)生的原始腦電信號(hào)；

腦電信號(hào)提取單元，用于對(duì)所述原始腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并提取運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)；

特征獲取單元，用于從所述運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)中獲取運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征；

訓(xùn)練單元，用于根據(jù)提取的所述運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征訓(xùn)練分類(lèi)器。

本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：本發(fā)明實(shí)施例基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景，增加了受試者的運(yùn)動(dòng)想象能力，使受試者更容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)想象的腦電信號(hào)特征，從而能夠獲得較好的訓(xùn)練效果，能夠提高腦機(jī)接口的左右手運(yùn)動(dòng)想象任務(wù)的分類(lèi)準(zhǔn)確率，且操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法中無(wú)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法中有靜態(tài) 目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法中有動(dòng)態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的示意圖；

圖5是腦電信號(hào)的采集設(shè)備及訓(xùn)練環(huán)境的示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法步驟S103的具體實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法中根據(jù)抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景中抓握運(yùn)動(dòng)的觸發(fā)時(shí)間對(duì)濾波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記的示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法步驟S104的具體實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法的實(shí)現(xiàn)流程圖，詳述如下：

在步驟S101中，基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景。

優(yōu)選地，所述基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景包括：

生成無(wú)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景，生成有靜態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景，和/或生成有動(dòng)態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法中無(wú)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的示意圖。

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法中有靜態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的示意圖。其中，靜態(tài)目標(biāo)物體可以為蘋(píng)果或者水杯等，在此不作限定。

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法中有動(dòng)態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的示意圖。其中，動(dòng)態(tài)目標(biāo)物體可以為會(huì)飛的昆蟲(chóng)等，在此不作限定。

優(yōu)選地，所述基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景具體為：

基于目標(biāo)物體生成三維虛擬抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于目標(biāo)物體生成三維虛擬抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景。三維虛擬抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景相對(duì)于二維訓(xùn)練場(chǎng)景能增強(qiáng)受試者大腦的控制能力，能夠方便受試者進(jìn)行左右手運(yùn)動(dòng)想象能力訓(xùn)練，使受試者產(chǎn)生更容易識(shí)別的運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征，為后續(xù)腦電信號(hào)特征提取及分類(lèi)器的訓(xùn)練提供可靠保證，降低訓(xùn)練難度，使操作更簡(jiǎn)單、更易于實(shí)現(xiàn)。

在步驟S102中，采集受試者根據(jù)所述抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景產(chǎn)生的原始腦電信號(hào)。

圖5示出了腦電信號(hào)的采集設(shè)備及訓(xùn)練環(huán)境的示意圖。參照?qǐng)D5，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，受試者坐在安靜的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，眼睛注視著計(jì)算機(jī)屏幕上的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景，根據(jù)抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景提示的動(dòng)作想象相應(yīng)的左/右手抓握動(dòng)作。在無(wú)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景中，受試者根據(jù)無(wú)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的提示想象自己的左/右手從伸展到握緊的過(guò)程；在有靜態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景中，受試者根據(jù)有靜態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的提示想象 自己的左/右手抓緊同側(cè)靜態(tài)目標(biāo)物體的過(guò)程；在有動(dòng)態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景中，受試者根據(jù)有動(dòng)態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景的提示想象自己的左/右手抓握同側(cè)動(dòng)態(tài)目標(biāo)物體的過(guò)程。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，采用腦電記錄儀器采集受試者根據(jù)抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景產(chǎn)生的原始腦電信號(hào)，例如，同時(shí)采集32通道的原始腦電信號(hào)，信號(hào)采樣頻率為256Hz。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，單次實(shí)驗(yàn)任務(wù)時(shí)間共執(zhí)行6.5秒，前2秒是放松階段，后4.5秒是運(yùn)動(dòng)想象階段。在放松階段，計(jì)算機(jī)屏幕可呈現(xiàn)黑屏，提示受試者放松，盡量避免進(jìn)行過(guò)多的思維活動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)想象階段，計(jì)算機(jī)屏幕根據(jù)抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景出現(xiàn)不同的抓握運(yùn)動(dòng)任務(wù)的提示，受試者開(kāi)始根據(jù)提示想象對(duì)應(yīng)的左/右手抓握運(yùn)動(dòng)，每次抓握動(dòng)作執(zhí)行1.5秒。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)想象階段，執(zhí)行3次抓握運(yùn)動(dòng)想象，分別對(duì)應(yīng)于初始階段(第2秒至第3.5秒)、中間階段(第3.5秒至第5秒)以及結(jié)束階段(第5秒至第6.5秒)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)共分為5組，每組實(shí)驗(yàn)對(duì)三類(lèi)抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景各采集40個(gè)樣本，在這40個(gè)樣本中，包括20個(gè)左手運(yùn)動(dòng)想象樣本和20個(gè)右手運(yùn)動(dòng)想象樣本。每組實(shí)驗(yàn)間休息3到5分鐘。前4組共采集樣本480個(gè)，作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；最后1組共采集樣本120個(gè)，作為測(cè)試數(shù)據(jù)集。

在步驟S103中，對(duì)所述原始腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并提取運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)。

在步驟S104中，從所述運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)中獲取運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征。

在步驟S105中，根據(jù)提取的所述運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征訓(xùn)練分類(lèi)器。

在本發(fā)明實(shí)施例中，分類(lèi)器為一線性分類(lèi)器y＝sign(w^Tx+b)，其中，x是 提取的運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征的特征向量，由特征值f_n組合而成，b是分類(lèi)面的附加閾值。

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法步驟S103的具體實(shí)現(xiàn)流程圖，參照?qǐng)D6：

在步驟S601中，對(duì)所述原始腦電信號(hào)進(jìn)行濾波，得到濾波信號(hào)；

在步驟S602中，根據(jù)所述抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景中抓握運(yùn)動(dòng)的觸發(fā)時(shí)間對(duì)所述濾波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記；

在步驟S603中，根據(jù)標(biāo)記信息從所述濾波信號(hào)中提取運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，首先采用CAR(Common Average Reference，公共平均參考)方法對(duì)原始腦電信號(hào)進(jìn)行濾波，然后進(jìn)行帶通濾波找到運(yùn)動(dòng)想象引起的大腦節(jié)律變化范圍，該帶通濾波的頻率范圍選取為7～30Hz，即腦電信號(hào)與運(yùn)動(dòng)想象有關(guān)的μ和β節(jié)律所在的頻率范圍。進(jìn)行兩次濾波后得到濾波信號(hào)，再根據(jù)抓握運(yùn)動(dòng)的觸發(fā)時(shí)間對(duì)應(yīng)的標(biāo)記信息從濾波信號(hào)中提取運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)。

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法中根據(jù)抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景中抓握運(yùn)動(dòng)的觸發(fā)時(shí)間對(duì)濾波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記的示意圖。圖7中的箭頭表示根據(jù)抓握運(yùn)動(dòng)的觸發(fā)時(shí)間對(duì)濾波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記。

圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法步驟S104的具體實(shí)現(xiàn)流程圖，參照?qǐng)D8：

在步驟S801中，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)生成第一矩陣；

在步驟S802中，對(duì)左右手運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)矩陣進(jìn)行對(duì)角化，得到投影矩陣；

在步驟S803中，通過(guò)所述投影矩陣對(duì)所述第一矩陣進(jìn)行空間濾波，得到第二矩陣；

在步驟S804中，對(duì)所述第二矩陣進(jìn)行預(yù)設(shè)變化，得到運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征。

在本發(fā)明實(shí)施例中，采用CSP(Common Spatial Pattern，公共空間模型)確定左/右手運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征。將單次實(shí)驗(yàn)任務(wù)的運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)表示為N×T維的第一矩陣E，其中，N是腦電信號(hào)采集設(shè)備的通道個(gè)數(shù)，T是腦電信號(hào)采集時(shí)每個(gè)通道的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)。同時(shí)對(duì)角化左手運(yùn)動(dòng)想象對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)矩陣和右手運(yùn)動(dòng)想象對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)矩陣，且取其前m列和后m列特征向量，得到投影矩陣W。通過(guò)投影矩陣W對(duì)第一矩陣E進(jìn)行空間濾波，得到第二矩陣Z＝WE。對(duì)第二矩陣Z進(jìn)行預(yù)設(shè)變化得到運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征，即特征值f_n。

應(yīng)理解，在本發(fā)明實(shí)施例中，上述各過(guò)程的序號(hào)的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過(guò)程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定，而不應(yīng)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程構(gòu)成任何限定。

本發(fā)明實(shí)施例基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景，增加了受試者的運(yùn)動(dòng)想象能力，使受試者更容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)想象的腦電信號(hào)特征，從而能夠獲得較好的訓(xùn)練效果，能夠提高腦機(jī)接口的左右手運(yùn)動(dòng)想象任務(wù)的分類(lèi)準(zhǔn)確率，且操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。

圖9示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)框圖，該裝置可以用于運(yùn)行圖1至圖8所示的基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口訓(xùn)練方法。為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。

參照?qǐng)D9，該裝置包括：

訓(xùn)練場(chǎng)景生成單元91，用于基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景；

采集單元92，用于采集受試者根據(jù)所述抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景產(chǎn)生的原始腦電信號(hào)；

腦電信號(hào)提取單元93，用于對(duì)所述原始腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并提取運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)；

特征獲取單元94，用于從所述運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)中獲取運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征；

訓(xùn)練單元95，用于根據(jù)提取的所述運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征訓(xùn)練分類(lèi)器。

優(yōu)選地，所述訓(xùn)練場(chǎng)景生成單元91具體用于：

生成無(wú)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景，生成有靜態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景，和/或生成有動(dòng)態(tài)目標(biāo)物體的抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景。

優(yōu)選地，所述訓(xùn)練場(chǎng)景生成單元91具體用于：

基于目標(biāo)物體生成三維虛擬抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景。

優(yōu)選地，所述腦電信號(hào)提取單元93包括：

濾波子單元931，用于對(duì)所述原始腦電信號(hào)進(jìn)行濾波，得到濾波信號(hào)；

標(biāo)記子單元932，用于根據(jù)所述抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景中抓握運(yùn)動(dòng)的觸發(fā)時(shí)間對(duì)所述濾波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記；

提取子單元933，用于根據(jù)標(biāo)記信息從所述濾波信號(hào)中提取運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)。

優(yōu)選地，所述特征獲取單元94包括：

第一矩陣生成子單元941，用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)生成第一矩陣；

投影矩陣生成子單元942，用于對(duì)左右手運(yùn)動(dòng)想象時(shí)間段對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)矩陣進(jìn)行對(duì)角化，得到投影矩陣；

第二矩陣生成子單元943，用于通過(guò)所述投影矩陣對(duì)所述第一矩陣進(jìn)行空間濾波，得到第二矩陣；

特征獲取子單元944，用于對(duì)所述第二矩陣進(jìn)行預(yù)設(shè)變化，得到運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)特征。

本發(fā)明實(shí)施例基于目標(biāo)物體生成抓握運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)景，增加了受試者的運(yùn)動(dòng)想象能力，使受試者更容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)想象的腦電信號(hào)特征，從而能夠獲得較好的訓(xùn)練效果，能夠提高腦機(jī)接口的左右手運(yùn)動(dòng)想象任務(wù)的分類(lèi)準(zhǔn)確率，且操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信 連接可以是通過(guò)一些接口，單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。