一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统和实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统和实现方法，其技术特点是：脑机接口系统包括听觉刺激器模块、信号采集模块、信号处理模块、执行模块；听觉刺激器模块能同时产生多种频率、多个声道的声音源，并将其分布在虚拟听觉空间的不同位置；每个声音源受同一M序列控制，M序列为1时声音源发声，为0时不发声；信号采集模块通过传感器采集得到听觉反应的混合电生理信号，并进行信号放大和模拟/数字转换；信号处理模块将混合电生理信号与M序列进行快速互相关计算，获得各个声音源对应的听觉反应信号；然后对各个声音源的听觉反应信号进行特征值提取，通过判别分类模块对特征向量进行分类，解码出受检者听觉注意到的声音源，从而确定受试者心中所想，进而控制执行模块执行相应的动作。

A Brain-Computer Interface System Based on Auditory Attention and Multifocal Electrophysiology and Its Implementation

The present invention relates to a brain-computer interface system based on auditory attention and multi-focal electrophysiology and its implementation method. Its technical characteristics are as follows: the brain-computer interface system includes auditory stimulator module, signal acquisition module, signal processing module and execution module; the auditory stimulator module can generate multiple frequency and multi-channel sound sources at the same time, and distribute them in different positions of virtual auditory space. Each sound source is controlled by the same M-sequence, and M-sequence is 1:00 sound source and 0:00 sound source; signal acquisition module collects mixed electrophysiological signals of auditory response through sensors, and carries out signal amplification and analog/digital conversion; signal processing module carries out fast cross-correlation calculation between mixed electrophysiological signals and M-sequence, and obtains corresponding auditory reactions of each sound source. Then the eigenvalues of the auditory response signals of each sound source are extracted, and the eigenvectors are classified by the discriminant classification module to decode the auditory source that the audiences notice, so as to determine what the subjects think, and then control the execution module to perform the corresponding actions.

【技术实现步骤摘要】
一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统和实现方法
：本专利技术公开了一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统和实现方法，属于神经认知科学、信息处理、自动化控制相交叉的

技术介绍
：脑-机接口是目前神经工程学研究的热门课题之一。脑-机是在人脑与计算机或其它电子设备之间建立直接的交流和控制通道。通过这种通道，人就可以直接通过大脑来表达想法或操着设备，而不需要通过语言或肢体的动作。对于那些完全丧失外周神经肌肉控制能力的病人，要想对外界环境进行控制，如控制周围的电器设备，就得将大脑信号解读成相应的控制命令。产生特定的大脑控制信号的办法较多，大致可以分为独立的或非独立的两类。非独立方式产生的大脑控制信号是指受试者在接受某种外部刺激后来产生具有一定特征的脑电信号，如基于头皮检测到稳态的视觉诱发电位(SSVEP)可用来来实现脑-机接口；而所谓独立产生大脑控制信号则是指是受试者通过自我意识来调节脑电中的某些节律成分，或通过想象运动过程等过程来产生具有一定特征的脑电信号，如清华大学医学院神经工程研究所研制出的脑-机接口系统，可通过系统用“思维”来踢足球。不过该方式中信号所含信息的解码难本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统，其特征在于系统由听觉刺激器模块、信号采集模块、信号处理模块、执行模块四个部分构成。

【技术特征摘要】
1.一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统，其特征在于系统由听觉刺激器模块、信号采集模块、信号处理模块、执行模块四个部分构成。2.根据权利要求1所述的一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统，其特征在于听觉刺激器模块能同时产生多种频率、多个声道的声音源，并将其分布在虚拟听觉空间的不同位置；受试者通过耳机接收具有空间立体分布感的听觉刺激，可以选择性注意不同空间位置的声音源。3.根据权利要求1所述的一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统，其特征在于信号采集模块包括用于电生理信号提取的传感器、生物微弱信号放大器、模拟信号到数字信号的转换模块；皮肤电极提取出的混合电生理信号通过生物微弱信号放大器放大、滤波后，经过模拟/数字转换后送入信号处理模块。4.根据权利要求1所述的一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统，其特征在于信号处理模块将信号采集模块得到的混合电生理信号与M序列进行快速互相关计算，从而获得各个声音源对应的听觉反应信号；对听觉反应信号的一阶和高阶波形进行特征值提取，获得特征向量；通过判别分类模块对特征向量进行分类，解码出受检者听觉注意到的声音源。5.根据权利要求1所述的一种基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统，其特征在于执行模块与信号处理模块相连，根据信号处理模块确定听觉注意到的声音源，判断出受试者心中所想，进而控制执行模块执行相应的动作。6.一种如权利要求1至5任一项所述的基于听觉注意和多焦电生理的脑机接口系统的实现方法，其特征在于包括以下步骤：(1)听觉刺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张思杰，方翔，汪静，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50