基于往复摆动视觉感知的稳态诱发电位脑-机接口方法技术

一种基于往复摆动视觉感知的稳态诱发电位脑‑机接口方法，利用人眼对摆动运动感知的敏感性，采用红色扇形往复摆动作为范式，以等角速度方式实现扇形往复摆动，通过脑电采集设备采集使用者注视刺激图案时产生的脑电信号，经过放大、滤波与A/D转换后，将处理后的脑电信号输入计算机，采集到的脑电信号利用典型相关分析实现对脑电信号的特征提取及分类识别，本发明专利技术融合了色彩、形状、运动等视觉信息，且范式面积较小，人眼接受的刺激较少，降低了使用者的视觉疲劳，提高了EEG信噪比，在中频段也可以诱发出刺激频率。对注视目标辨识准确率也更高，具有低闪烁，低适应性的特点，可以提升脑‑机接口的交互性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脑-机接口
，具体涉及一种基于摆动视觉感知的稳态视觉诱发电位脑-机接口方法。
技术介绍
脑-机接口技术(BCI)常用方法有运动想象、P300事件相关电位、瞬态视觉诱发电位、稳态视觉诱发电位(SSVEP)等。相比而言，稳态视觉诱发电位所需电极数目更少、使用者不需要训练，辨识准确率更高。但基于SSVEP的脑-机接口常采用光闪烁或图形翻转等刺激方式，易造成使用者视觉疲劳、降低辨识准确率，限制了其进一步应用。近年来有学者提出基于运动感知的脑-机接口方法，能避免长时间强刺激对大脑响应产生的负面影响。运动视觉诱发电位(mVEP)分为瞬态和稳态两种，相比稳态而言，瞬态范式要求刺激目标按不同起始时刻作单一方向运动，运动具有方向特异性，易引发大脑运动后效应。西安交通大学谢俊等人基于稳态运动视觉诱发电位(SSMVEP)，设计了收缩-扩张的牛顿环，作为脑-机接口方法，获得了很好的辨识准确率。但牛顿环中央区域图案破坏了牛顿环在运动过程中保持亮度恒定这一性质，降低了谱峰信噪比，不利于减轻使用者的视觉疲劳。为了保证在运动过程中保持亮度恒定，西安交通大学徐光华等人设计了收缩-扩张的黑白棋盘格本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于往复摆动视觉感知的稳态诱发电位脑‑机接口方法，其特征在于，包括以下步骤：1)红色扇形往复摆动范式设计：根据色彩空间理论，选用红绿作为彩色刺激范式，背景色设为白色，将扇形半径设为360像素，摆动角度范围设置为120°；设扇形运动频率为f，即往复摆动一个周期所需时间的倒数，反转频率为fc，即扇形摆动方向改变的频率，该范式刺激效果以f为基频，能量集中在其二倍频，即反转频率fc处，将反转频率fc作为诱发的SSMVEP信号基频；范式图案是通过显示屏一帧一帧呈现的，屏幕刷新率为fr，则范式呈现一个周期所需帧数n为：n＝fr/f                        (1)由于帧数n需为整数，这...

【技术特征摘要】
1.基于往复摆动视觉感知的稳态诱发电位脑-机接口方法，其特征在于，包括以下步骤：1)红色扇形往复摆动范式设计：根据色彩空间理论，选用红绿作为彩色刺激范式，背景色设为白色，将扇形半径设为360像素，摆动角度范围设置为120°；设扇形运动频率为f，即往复摆动一个周期所需时间的倒数，反转频率为fc，即扇形摆动方向改变的频率，该范式刺激效果以f为基频，能量集中在其二倍频，即反转频率fc处，将反转频率fc作为诱发的SSMVEP信号基频；范式图案是通过显示屏一帧一帧呈现的，屏幕刷新率为fr，则范式呈现一个周期所需帧数n为：n＝fr/f (1)由于帧数n需为整数，这里将其圆整为N，则扇形每一帧转过的角度Deg为：Deg＝(120*2)/N (2)得到转角后，将扇形弧度Ang设置为：Ang＝Deg+2 (3)在扇形每一次摆动过程中有2°的交叠，更加有利于辨识；为了使扇形对称摆动，需要设置一个初始摆动位置角度Startang0:Startang0＝360-(N/2*Deg)/2 (4)Startang0表示每一刺激开始时扇形初始位置角度；范式图案通过显示屏一帧一帧呈现，只要改...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光华，闫文强，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61