The invention discloses a brain-computer interface control system and method based on acoustic nerve potential. The system completes the control function of the control object by collecting acoustic nerve potential signal, processing signal and machine learning algorithm, recognizing the consciousness and control commands in the user's brain. It includes electrode array, signal acquisition module, signal processing module, coding module and control object. The electrode array is located on the surface of the facial and peripheral vocal muscle. The signal acquisition module modulates the original vocal nerve potential collected by the electrode array and makes A/D conversion. The signal processing module performs noise reduction, segmentation, feature extraction and pattern recognition of the vocal nerve potential. Separately, pattern coding encodes and maps the pattern recognition results to control objects.
【技术实现步骤摘要】
一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统及方法
本专利技术涉及人机接口领域,尤其是涉及一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统及方法。
技术介绍
现有的人机控制系统,一般通过用户界面、鼠标、键盘或者语音等技术实现,在实际生产生活中应用十分广泛。随着设备及系统的复杂度和智能化程度和要求越来越高,传统的控制模式在一些特定领域不能适用,如嘈杂混乱的军事、刑侦领域,或者一些对人机控制的实时性和高效能具有较高要求的场景。脑机接口是在大脑和外部设备间创建的连接通路,可视为一种新兴的控制技术。由于其具有高效、直接、隐秘等优点,近年来获得广泛关注。脑机接口技术尽管已取得一些成果,但由于大脑复杂度极高,通过脑电等手段获得的大脑信号包含的信息太杂,信噪比差,对脑电信号直接解析和编码还很困难,目前只能对极少模式进行识别,远远达不到实际应用要求。而人类大脑语言中枢产生的输出命令单一、清晰,通过语言中枢可以有效的凝练大脑中的意识和控制命令。传统控制系统和方法,一般需要提供语音或手动操作,在特定场合无法使用。而从大脑直接获取脑电信号,解析复杂,识别正确率低、识别模式少,无法进行实际应用。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的对脑电信号解析的准确度较低、交互效率和精确度都不够理想、识别模式较为单一等的技术问题,提供一种解析过程简单、识别率高、识别模式多样化的基于发声神经电位的脑机接口控制系统及方法。本专利技术针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统,包括:电极阵列,电极阵列包括至少2个电极,电极贴置于面部及面部周边,采集发声神经的电 ...
【技术保护点】
1.一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统,其特征在于,包括:电极阵列,电极阵列包括至少2个电极,电极贴置于面部及面部周边,采集发声神经的电位信号;信号采集模块,将采集到的电位信号进行放大和滤波以后转换为数字信号输出到信号处理模块;信号处理模块,对数字电位信号进行特征提取以后进行识别,将识别后的结果发送到编码模块;和编码模块,将识别结果转换为控制指令并输出。
【技术特征摘要】
1.一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统,其特征在于,包括:电极阵列,电极阵列包括至少2个电极,电极贴置于面部及面部周边,采集发声神经的电位信号;信号采集模块,将采集到的电位信号进行放大和滤波以后转换为数字信号输出到信号处理模块;信号处理模块,对数字电位信号进行特征提取以后进行识别,将识别后的结果发送到编码模块;和编码模块,将识别结果转换为控制指令并输出。2.根据权利要求1所述的一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统,其特征在于,还包括控制对象,所述控制对象为1个或多个,编码模块输出控制指令到控制对象。3.根据权利要求1或2所述的一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统,其特征在于,所述电极阵列包括参考电极和以下四类电极中的至少一类:第一区电极、第二区电极、第三区电极和第四区电极;第一区电极和第二区电极为单电极,第一区电极贴置在口颊肌区域,第二区电极贴置在舌外肌区域;第三区电极和第四区电极为双电极,第三区电极的两个电极相邻贴置在一侧颧肌区域,第四区电极的两个电极贴置在左右两侧的喉外肌区域;参考电极包括至少一个电极,参考电极贴置在耳后或额头部位。4.根据权利要求3所述的一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统,其特征在于,所述电极阵列的电极为银/氯化银表面贴装电极。5.根据权利要求1或2所述的一种基于发声神经电位的脑机接口控制系统,其特征在于,所述信号采集模块包括电源、电压调理单元、放大器、滤波器、A/D转换单元、处理器、有线通信单元和无线通信单元;电源为其他各模块供电,电压调理单元为放大器和滤波器提供正压和负压,放大器对原始发声神经电位放大,滤波器对放大后的发声神经信号进行带通滤波和陷波,A/D转换单元将模拟信号转化为数字信号,处理器将数字信号通过有线通信或无线通信发送出去。6.一种基于发声神经电位的脑机接口控制方法,基于权利要求1所述的基于发声神经电位的脑机接口控制系...
【专利技术属性】
技术研发人员:李光,王酉,张明,
申请(专利权)人:逻腾杭州科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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