腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法、裝置、機(jī)頂盒及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)頂盒【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法、裝置、機(jī)頂盒及系統(tǒng)?；跈C(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法包括用戶腦電波信號預(yù)采集、特征值提取、特征值匹配和標(biāo)準(zhǔn)化輸出；基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置包括標(biāo)識顯示模塊、用戶腦電波信號接收模塊、特征值提取模塊、數(shù)據(jù)庫、特征值匹配模塊和標(biāo)準(zhǔn)化輸出模塊；機(jī)頂盒上設(shè)有如上所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置；基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出系統(tǒng)包括腦電波采集設(shè)備和如上所述的機(jī)頂盒。本發(fā)明通過預(yù)采集一組用戶的特征值存儲至數(shù)據(jù)庫，形成特征值匹配庫作為對比參考，使腦電波信號能夠標(biāo)準(zhǔn)化輸出，解決了現(xiàn)有技術(shù)中腦電波信號不能標(biāo)準(zhǔn)化輸出的問題。
【專利說明】腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法、裝置、機(jī)頂盒及系統(tǒng)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)頂盒【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法、裝置、機(jī)頂盒及系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]腦電波采集技術(shù)作為目前一種比較新穎的技術(shù)，慢慢地開始融入到一些電子設(shè)備中。通過這種技術(shù)可以直接采集人腦的原始電信號，并且根據(jù)原始電信號提取特征值，每一組原始電信號都會對應(yīng)存在一個(gè)特征值。目前市場上已有一些腦電波采集設(shè)備，這些腦電波采集設(shè)備具備輸入設(shè)備的特性。
[0003]將腦電波采集設(shè)備作為輸入設(shè)備，與當(dāng)前的大部分輸入設(shè)備(例如鼠標(biāo)、鍵盤、遙控器等等)相比，其優(yōu)點(diǎn)是使用更加方便，用戶不需要?jiǎng)邮?、只需要想一想就可以做出相?yīng)的控制，所想即所得；其不足之處為:腦電原始信號作為一組復(fù)雜的模擬信號，很難實(shí)現(xiàn)類似鍵盤、遙控器那樣的標(biāo)準(zhǔn)化輸出，而且每個(gè)人針對同一控制目的所產(chǎn)生的腦電原始信號也不盡相同。
[0004]鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本【技術(shù)領(lǐng)域】亟待解決的問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法、裝置、機(jī)頂盒及系統(tǒng)，使應(yīng)用于機(jī)頂盒控制的腦電波信號能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化輸出，取代傳統(tǒng)輸入設(shè)備。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法，預(yù)先進(jìn)行如下操作:
[0008]用戶腦電波信號預(yù)采集:在與所述機(jī)頂盒連接的顯示設(shè)備上顯示某一操作所對應(yīng)的標(biāo)識，提示用戶觀察所述標(biāo)識，預(yù)采集用戶的腦電波信號作為采樣數(shù)據(jù)；
[0009]特征值提取:提取預(yù)采集的腦電波信號的特征值，根據(jù)所述特征值計(jì)算注意力的集中度，當(dāng)特征值穩(wěn)定且注意力的集中度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，保存所述特征值和當(dāng)前標(biāo)識對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫；
[0010]執(zhí)行如下步驟:
[0011]特征值匹配:正式采集用戶的腦電波信號，并提取采集的腦電波信號的特征值，將提取的正式采樣的特征值與數(shù)據(jù)庫中存儲的特征值進(jìn)行匹配，匹配成功則獲得與采集的腦電波信號所對應(yīng)的操作；
[0012]標(biāo)準(zhǔn)化輸出:將匹配獲得的操作與一組特定長度的數(shù)據(jù)對應(yīng)，輸出所述數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號，根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號執(zhí)行相應(yīng)的操作命令。
[0013]本發(fā)明還提供了一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置，包括:
[0014]標(biāo)識顯示模塊，用于在與所述機(jī)頂盒連接的顯示設(shè)備上顯示某一操作所對應(yīng)的標(biāo)識，提示用戶觀察所述標(biāo)識；
[0015]用戶腦電波信號接收模塊，用于接收腦電波采集設(shè)備預(yù)采集的用戶腦電波信號作為采樣數(shù)據(jù)，以及接收腦電波采集設(shè)備正式采集的用戶腦電波信號以執(zhí)行相應(yīng)的操作命令；
[0016]特征值提取模塊，用于提取預(yù)采集的腦電波信號的特征值，根據(jù)所述特征值計(jì)算注意力的集中度，當(dāng)特征值穩(wěn)定且注意力的集中度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，保存所述特征值和當(dāng)前標(biāo)識對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫，以及提取正式采集的腦電波信號的特征值；
[0017]數(shù)據(jù)庫，用于存儲預(yù)采集的腦電波信號的特征值和對應(yīng)的操作；
[0018]特征值匹配模塊，用于將提取的正式采樣的特征值與數(shù)據(jù)庫中存儲的特征值進(jìn)行匹配，匹配成功則獲得與采集的腦電波信號所對應(yīng)的操作；
[0019]標(biāo)準(zhǔn)化輸出模塊，用于將匹配獲得的操作與一組特定長度的數(shù)據(jù)對應(yīng)，輸出所述數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號，根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號執(zhí)行相應(yīng)的操作命令。
[0020]本發(fā)明還提供了一種機(jī)頂盒，在所述機(jī)頂盒上設(shè)有如上所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置。
[0021]本發(fā)明還提供了一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括腦電波采集設(shè)備和如上所述的機(jī)頂盒，所述腦電波采集設(shè)備采集的腦電波信號通過無線通訊方式傳輸給機(jī)頂盒，所述機(jī)頂盒內(nèi)的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置輸出標(biāo)準(zhǔn)化信號，機(jī)頂盒執(zhí)行與所述標(biāo)準(zhǔn)化信號相應(yīng)的操作命令。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過預(yù)采集一組用戶的特征值存儲至數(shù)據(jù)庫，形成特征值匹配庫作為對比參考，使腦電波信號能夠標(biāo)準(zhǔn)化輸出，解決了現(xiàn)有技術(shù)中腦電波信號因人而異、不能標(biāo)準(zhǔn)化輸出的問題，以及各種輸入設(shè)備的協(xié)議難統(tǒng)一的問題。使用本發(fā)明技術(shù)方案能夠取代傳統(tǒng)輸入設(shè)備，改善用戶體驗(yàn)。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法的流程圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中建立特征值匹配庫的方法流程圖；
[0025]圖3是本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖4是本發(fā)明實(shí)施例4提供的一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出系統(tǒng)的示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0027]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，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。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。
[0028]此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法，如圖1所示，預(yù)先進(jìn)行如下操作:
[0031]步驟S1、用戶腦電波信號預(yù)采集；
[0032]在與機(jī)頂盒連接的顯示設(shè)備上顯示某一操作所對應(yīng)的標(biāo)識，提示用戶觀察標(biāo)識，預(yù)采集用戶的腦電波信號作為采樣數(shù)據(jù)。該標(biāo)識可以是圖標(biāo)、數(shù)字、文字等。該顯示設(shè)備可以是電視機(jī)等裝置。
[0033]步驟S2、特征值提??；
[0034]提取預(yù)采集的腦電波信號的特征值，根據(jù)特征值計(jì)算注意力的集中度，當(dāng)特征值穩(wěn)定且注意力的集中度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，保存特征值和當(dāng)前標(biāo)識對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫。
[0035]步驟SI和S2循環(huán)進(jìn)行，直至機(jī)頂盒的所有操作所對應(yīng)的標(biāo)識的用戶腦電波信號預(yù)采集和特征值提取全部完成。
[0036]執(zhí)行如下步驟:
[0037]步驟S3、特征值匹配；
[0038]正式采集用戶的腦電波信號，并提取采集的腦電波信號的特征值，將提取的正式采樣的特征值與數(shù)據(jù)庫中存儲的特征值進(jìn)行匹配，匹配成功則獲得與采集的腦電波信號所對應(yīng)的操作。
[0039]步驟S4、標(biāo)準(zhǔn)化輸出；
[0040]將匹配獲得的操作與一組特定長度的數(shù)據(jù)對應(yīng)，輸出數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號執(zhí)行相應(yīng)的操作命令。
[0041]特征值匹配和標(biāo)準(zhǔn)化輸出利用預(yù)采集過程中保存的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行對比特征值，得到用戶需要的操作命令。
[0042]特征值匹配庫的建立:
[0043]由于每個(gè)人對于同一種事物或者同一個(gè)操作命令以及同一個(gè)人在不同時(shí)間對同一事物所產(chǎn)生的腦電波信號不盡相同，不同的人對操作命令“上”而言，有的人的腦海中會一直想“上”的字形，有的人可能會去想一些其他的事物來形容上(例如火箭的升天等等)。對于同一個(gè)人來說，不同的時(shí)候?qū)ν皇挛镆矔胁煌南胂?。如果采用預(yù)設(shè)好的圖標(biāo)作為對應(yīng)的操作命令，通過預(yù)采集其特征值用于后續(xù)的對比匹配，則保證了信號的統(tǒng)一性。因此，步驟SI和步驟S2建立了特征值匹配庫，其具體的實(shí)現(xiàn)方法如圖2所示，包括如下詳細(xì)的步驟:
[0044]步驟A100、繪制圖標(biāo)，提示操作命令；
[0045]本實(shí)施例以圖標(biāo)作為標(biāo)識為例進(jìn)行說明。機(jī)頂盒的一般控制動(dòng)作有:菜單、返回、上、下、左、右等等，首先針對特定的操作命令找到對應(yīng)的圖標(biāo)，例如上、下、左、右可以繪制成箭頭圖標(biāo)，指向?qū)?yīng)的方向。當(dāng)進(jìn)行用戶腦電波信號預(yù)采集，機(jī)頂盒在電視畫面上開始繪制圖標(biāo)，并提示當(dāng)前圖標(biāo)對應(yīng)的操作。
[0046]步驟A200、提示用戶觀察圖標(biāo)；
[0047]本步驟提示用戶需集中注意力觀察圖標(biāo)。
[0048]步驟A300、采集腦電波信號；
[0049]步驟A400、判斷是否有信號，若有則執(zhí)行步驟A500，否則返回執(zhí)行步驟A200 ；
[0050]步驟A500、提取特征值，計(jì)算注意力集中度；步驟A600、判斷特征值是否穩(wěn)定且注意力是否集中，若都是則執(zhí)行步驟A700，否則返回執(zhí)行步驟A500 ；
[0051]也即，當(dāng)特征值穩(wěn)定且注意力的集中度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，保存該特征值和當(dāng)前圖標(biāo)對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫。
[0052]步驟A700、判斷采集是否完成，若是則執(zhí)行步驟A800，否則返回執(zhí)行步驟AlOO ;這樣進(jìn)行一個(gè)個(gè)圖標(biāo)的測試，直至所有圖標(biāo)的腦電波信號采集完成。
[0053]步驟A800、保存特征值至數(shù)據(jù)庫。
[0054]本步驟保存前面測試的一組特征值至數(shù)據(jù)庫，用于后續(xù)的匹配控制。至此，特征值匹配庫建立完成。針對每個(gè)用戶，建立其特征值匹配庫后，后續(xù)使用時(shí)無需再建庫，只需進(jìn)行特征值匹配和標(biāo)準(zhǔn)化輸出即可。
[0055]特征倌.提取:
[0056]原始信號是由腦電波采集設(shè)備輸出的，腦電波采集設(shè)備都會包含一個(gè)腦電波采集芯片，該芯片直接連接干電極，一般包括兩個(gè)電極:EEG電極(腦電采集點(diǎn))和REF電極(參考點(diǎn))。兩個(gè)電極經(jīng)過差分采集腦電波信號后送入采集芯片，芯片經(jīng)運(yùn)放、濾波、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)處理將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，得到數(shù)字信號后，采集芯片內(nèi)部分析出α、β、δ、Υ、Θ等8組獨(dú)立腦電波數(shù)據(jù)，并處理輸出專注度和放松度指數(shù)數(shù)據(jù)，最后由通用異步收發(fā)傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART)接口輸出。對于原始腦電波信號，分析專注度和放松度指數(shù)相對容易，只需進(jìn)行普通的數(shù)字濾波以及運(yùn)算就可得到較穩(wěn)定的值。而對于α、β、δ、Υ、Θ信號的特征值提取就需通過特殊的方法進(jìn)行分析提取。
[0057]提取α、β、δ、Υ、Θ信號的特征值具體過程如下:
[0058]當(dāng)用戶觀察不同的圖標(biāo)，腦電波信號的不同體現(xiàn)于信號的幅值差異、波形的形狀等等，有一些參數(shù)能用來反映這些特征，例如:
[0059]從基準(zhǔn)線(OV)到峰值的值以及時(shí)間；
[0060]從基準(zhǔn)線(OV)到波谷的值以及時(shí)間；
[0061]利用信號波形圖上升過程中的三個(gè)點(diǎn)計(jì)算出上升過程中的二階倒數(shù)的最大值(拐點(diǎn))；
[0062]利用信號波形圖下降過程中的三個(gè)點(diǎn)計(jì)算出下降過程中的二階倒數(shù)的最大值(拐點(diǎn))?等等。
[0063]下面對本實(shí)施例中特征值提取的步驟進(jìn)行詳細(xì)說明:當(dāng)某個(gè)圖標(biāo)出現(xiàn)在電視畫面上之后，開始采集用戶的腦電波信號，采樣頻率為256Hz，得到α、β、δ、Υ、Θ等獨(dú)立的腦電波數(shù)據(jù)之后，開始分析處理，此時(shí)以α信號為例進(jìn)行說明，采集時(shí)間為0.5s，可得到125組數(shù)據(jù)，具體步驟如下:
[0064]根據(jù)腦電波信號的特征，去掉采樣數(shù)據(jù)中幅值不在預(yù)定范圍之內(nèi)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，保留正確數(shù)據(jù)，其中預(yù)定范圍為:α波信號頻率8-13Ηζ，幅值1-1OOuv ;β波信號頻率14-30ΗΖ，幅值5-25uv ； δ波信號頻率0.5_3Ηζ，幅值20_200uv ； Θ波信號頻率4_7Hz，幅值20-100uv ；
[0065]根據(jù)信號波形圖上升過程中的三個(gè)點(diǎn)計(jì)算出上升過程中二階倒數(shù)的最大值((Y1-Y2)/(T1-T2)-(Y2-Y3)/(T2-T3))/(T1-T3)，其中 Yp Y2 和 Y3 為三個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的值，Tl、T2 和T3為三個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間；
[0066]找到所有采樣數(shù)據(jù)中的最大值，計(jì)算出時(shí)間Time = N*tone，其中N為最大值在所有采樣數(shù)據(jù)中的位置，tone為間隙時(shí)間，tone = ，其中為單位時(shí)間內(nèi)采集腦電波信號的次數(shù)。
[0067]最后，將計(jì)算得到的最大值和時(shí)間與對應(yīng)的操作保存至數(shù)據(jù)庫，并設(shè)置誤差系數(shù)μ(或者成為容錯(cuò)系數(shù))。
[0068]盡可能地減少判斷的參數(shù)，有助于較大程度上減少系統(tǒng)資源開銷。為了盡可能少地提取特征，可通過篩選一組差異比較大的圖片來實(shí)現(xiàn)腦電信號的差異化，用以減少特征值提取方法的復(fù)雜度。
_9] 注意力集中度計(jì)算:
[0070] 具體可通過如下方式進(jìn)行注意力集中度的計(jì)算:
[0071 ] I)將采集到的模擬腦電波信號進(jìn)行放大和濾波處理得到0.5Ηζ-30Ηζ范圍內(nèi)的包括α波、β波、δ波和Θ波的模擬腦電波信號；
[0072]2)將模擬腦電波信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字腦電波信號后進(jìn)行傅里葉變換分別得到α波、β波、Θ波和δ波的傅里葉譜，將信號從空間域變換至頻率域；
[0073]3)對采集得到的腦電波信號經(jīng)過放大預(yù)處理后，干擾得到了抑制，但不會消除，為了減少頻譜泄漏，對包括α波、β波、δ波和Θ波的數(shù)字腦電波信號進(jìn)行凱澤窗處理，經(jīng)幅值分析、時(shí)間域分析和頻率域分析得到腦電波信號的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)。本步驟中得到的腦電波指標(biāo)參數(shù)包括量化的放松度水平和專注度水平。專注度參數(shù)以0-100之間的數(shù)值來表示被試者的注意力集中度；放松度參數(shù)以0-100之間的數(shù)值來表示被試者的放松程度，數(shù)值越大，則表明用戶當(dāng)前的注意力集中度越高。上文中提到的注意力的集中度的設(shè)定值可設(shè)置為一較高的值，例如80-100中的數(shù)值。本實(shí)施例中，當(dāng)特征值穩(wěn)定且注意力的集中度達(dá)到設(shè)定值90時(shí)，保存該特征值和當(dāng)前圖標(biāo)對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫。
[0074]特征倌兀配:
[0075]與提取特征值的過程一樣，首先采樣0.5s得到一組數(shù)據(jù)，然后根據(jù)上面的特征值提取方法提取特征值；
[0076]從數(shù)據(jù)庫中依次讀取用戶腦電波信號預(yù)采集和特征值提取步驟存儲的特征值，通過以下公式對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行匹配:
[0077](1-μ ) *Ν存<Ν&&Ν〈 (1+ μ ) *Ν存，其中N存為數(shù)據(jù)庫中存儲的特征值，N為提取的特征值。
[0078]如果某組參數(shù)能夠全部匹配成功，則說明用戶正希望進(jìn)行該項(xiàng)操作，發(fā)出相應(yīng)的操作命令。
[0079]標(biāo)準(zhǔn)化輸出:
[0080]標(biāo)準(zhǔn)化輸出即把一系列的操作命令與一組特定長度的數(shù)據(jù)對應(yīng)。例如:定義一個(gè)24bits的數(shù)據(jù)長度作為輸出標(biāo)準(zhǔn)，包括4個(gè)字段，每個(gè)字段代表不同的含義，如表1所示:
[0081]表1:數(shù)據(jù)字段表
[0082]
【權(quán)利要求】
1.一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法，其特征在于，預(yù)先進(jìn)行如下操作: 用戶腦電波信號預(yù)采集:在與所述機(jī)頂盒連接的顯示設(shè)備上顯示某一操作所對應(yīng)的標(biāo)識，提示用戶觀察所述標(biāo)識，預(yù)采集用戶的腦電波信號作為采樣數(shù)據(jù)； 特征值提取:提取預(yù)采集的腦電波信號的特征值，根據(jù)所述特征值計(jì)算注意力的集中度，當(dāng)特征值穩(wěn)定且注意力的集中度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，保存所述特征值和當(dāng)前標(biāo)識對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫； 執(zhí)行如下步驟: 特征值匹配:正式采集用戶的腦電波信號，并提取采集的腦電波信號的特征值，將提取的正式采樣的特征值與數(shù)據(jù)庫中存儲的特征值進(jìn)行匹配，匹配成功則獲得與采集的腦電波信號所對應(yīng)的操作； 標(biāo)準(zhǔn)化輸出:將匹配獲得的操作與一組特定長度的數(shù)據(jù)對應(yīng)，輸出所述數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號，根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號執(zhí)行相應(yīng)的操作命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法，其特征在于，所述用戶腦電波信號預(yù)采集和特征值提取的步驟循環(huán)進(jìn)行，直至所述機(jī)頂盒的所有操作所對應(yīng)的標(biāo)識的用戶腦電波信號預(yù)采集和特征值提取全部完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法，其特征在于，所述特征值提取步驟中提取預(yù)采集的腦電波信號的特征值和所述特征值匹配步驟中提取采集的腦電波信號的特征值具體包括: 根據(jù)腦電波信號的特征，去掉采樣數(shù)據(jù)中幅值不在預(yù)定范圍之內(nèi)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，保留正確數(shù)據(jù)； 根據(jù)信號波形圖上升過程中的三個(gè)點(diǎn)計(jì)算出上升過程中二階倒數(shù)的最大值((Y1-Y2)/(τ「τ2) - (Y2-Y3) / (T2-T3)) / (Τ「Τ3)，其中YpY2和Y3為所述三個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的值，T1^T2和T3為所述三個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間； 找到所有采樣數(shù)據(jù)中的所述最大值，計(jì)算出時(shí)間Time = N*tone，其中N為最大值在所有采樣數(shù)據(jù)中的位置，tone為間隙時(shí)間，tone = 1/?*#，其中為單位時(shí)間內(nèi)采集腦電波信號的次數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法，其特征在于，所述保存所述特征值和當(dāng)前標(biāo)識對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫的步驟具體包括: 將所述計(jì)算得到的最大值和時(shí)間與對應(yīng)的操作保存至數(shù)據(jù)庫，并設(shè)置誤差系數(shù)μ。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法，其特征在于，所述特征值匹配步驟中，將提取的特征值與數(shù)據(jù)庫中的存儲的特征值進(jìn)行匹配具體包括: 從數(shù)據(jù)庫中依次讀取用戶腦電波信號預(yù)采集和特征值提取步驟存儲的特征值，通過以下公式對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行匹配: (1- μ ) *Ν# <Ν&&Ν< (1+ μ ) *Ν#，其中Ν#為數(shù)據(jù)庫中存儲的特征值，N為提取的特征值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出方法，其特征在于，所述特定長度的數(shù)據(jù)包括4個(gè)字段: 用戶ID:所述用戶ID為預(yù)采集階段自動(dòng)為每一用戶分配的ID號，用于標(biāo)識不同的用戶； 設(shè)備ID:所述設(shè)備ID用于標(biāo)識需要控制的設(shè)備； 鍵值:所述健值用于標(biāo)識需要執(zhí)行的操作； 校驗(yàn)位:所述校驗(yàn)位用于保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的準(zhǔn)確性，校驗(yàn)位通過CRC校驗(yàn)或奇偶校驗(yàn)生成。
7.一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置，其特征在于，包括: 標(biāo)識顯示模塊，用于在與所述機(jī)頂盒連接的顯示設(shè)備上顯示某一操作所對應(yīng)的標(biāo)識，提示用戶觀察所述標(biāo)識； 用戶腦電波信號接收模塊，用于接收腦電波采集設(shè)備預(yù)采集的用戶腦電波信號作為采樣數(shù)據(jù)，以及接收腦電波采集設(shè)備正式采集的用戶腦電波信號以執(zhí)行相應(yīng)的操作命令； 特征值提取模塊，用于提取預(yù)采集的腦電波信號的特征值，根據(jù)所述特征值計(jì)算注意力的集中度，當(dāng)特征值穩(wěn)定且注意力的集中度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，保存所述特征值和當(dāng)前標(biāo)識對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫，以及提取正式采集的腦電波信號的特征值； 數(shù)據(jù)庫，用于存儲預(yù)采集的腦電波信號的特征值和對應(yīng)的操作； 特征值匹配模塊，用于將提取的正式采樣的特征值與數(shù)據(jù)庫中存儲的特征值進(jìn)行匹配，匹配成功則獲得與采集的腦電波信號所對應(yīng)的操作； 標(biāo)準(zhǔn)化輸出模塊，用于將匹配獲得的操作與一組特定長度的數(shù)據(jù)對應(yīng)，輸出所述數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號，根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號執(zhí)行相應(yīng)的操作命令。
8.如權(quán)利要求7所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置，其特征在于，所述特征值提取模塊通過如下方式提取腦電波信號的特征值: 根據(jù)腦電波信號的特征，去掉采樣數(shù)據(jù)中幅值不在預(yù)定范圍之內(nèi)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，保留正確數(shù)據(jù)； 根據(jù)信號波形圖上升過程中的三個(gè)點(diǎn)計(jì)算出上升過程中二階倒數(shù)的最大值((Y1-Y2)/(τ「τ2) - (Y2-Y3) / (T2-T3)) / (Τ「Τ3)，其中YpY2和Y3為所述三個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的值，T1^T2和T3為所述三個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間； 找到所有采樣數(shù)據(jù)中的所述最大值，計(jì)算出時(shí)間Time = N*tone，其中N為最大值在所有采樣數(shù)據(jù)中的位置，tone為間隙時(shí)間，tone = 1/?*#，其中為單位時(shí)間內(nèi)采集腦電波信號的次數(shù)； 特征值提取模塊通過如下方式保存特征值和當(dāng)前標(biāo)識對應(yīng)的操作至數(shù)據(jù)庫:將所述計(jì)算得到的最大值和時(shí)間與對應(yīng)的操作保存至數(shù)據(jù)庫，并設(shè)置誤差系數(shù)μ ； 所述特征值匹配模塊通過如下方式將提取的特征值與數(shù)據(jù)庫中的存儲的特征值進(jìn)行匹配: 從數(shù)據(jù)庫中依次讀取用戶腦電波信號預(yù)采集和特征值提取步驟存儲的特征值，通過以下公式對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行匹配: (1- μ ) *Ν# <Ν&&Ν< (1+ μ ) *Ν#，其中Ν#為數(shù)據(jù)庫中存儲的特征值，N為提取的特征值。
9.一種機(jī)頂盒，其特征在于，在所述機(jī)頂盒上設(shè)有如權(quán)利要求7-8任一項(xiàng)所述的基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置。
10.一種基于機(jī)頂盒的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括腦電波采集設(shè)備和如權(quán)利要求9所述的機(jī)頂盒，所述腦電波采集設(shè)備采集的腦電波信號通過無線通訊方式傳輸給機(jī)頂盒，所述機(jī)頂盒內(nèi)的腦電波信號標(biāo)準(zhǔn)化輸出裝置輸出標(biāo)準(zhǔn)化信號，機(jī)頂盒執(zhí)行與所述標(biāo)準(zhǔn)化信號相應(yīng)的操作命令。
【文檔編號】H04N21/422GK104202644SQ201410515182
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】武照元 申請人:深圳市九洲電器有限公司