一种基于脑信号控制器的双向交互方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于脑信号控制器的双向交互的方法及系统，所述系统包括：脑电信号提取装置，将原始脑电波信息或原始脑神经元信息发送给放大装置；放大装置用于增强信号；去噪装置用于却除干扰；脑电解码模块包括超压缩功能和收敛秘钥功能，用于实现脑信号与数字信号的双向转换；脑机系统包括具有双通道、操作界面的操作平台，通过超压缩功能和收敛秘钥功能，向网络连接模块发送数字信号作为控制指令，也可以接收由网络连接模块发送的外部设备反馈的数字信号；网络连接模块，用于接收脑机系统发送的数字信号作为指令，通过互联网、区块链、云数据等方式对连接的外部设备进行操作；还用于接收通过互联网、区块链、云数据等方式反馈的外部设备的数字信号。本系统支持将脑电信号转化为数字信号以控制设备，及将设备反馈的数字信号转化为脑电信号反馈给人脑。

A bi-directional interaction method and system based on brain signal controller

【技术实现步骤摘要】
一种基于脑信号控制器的双向交互方法及系统
本专利技术涉及信息处理
，尤其涉及一种基于脑信号控制器的双向交互方法及系统。
技术介绍
脑机接口(BCI，braincomputerinterface)是在人脑与外部设备间建立的直接的交流和控制通道，不需要语言或动作，即不需要身体来表达信息，就可以通过检测脑信号的变化而获得大脑思维信息的信息处理通道。对于身体受到损伤、瘫痪、其他原因造成的身体行动不便、或是身体正在执行其他事务而不方便再用肢体发出控制指令的人，他们在使用、控制外部设备时，由于现有设备大都是需要由手接触到控制器才能够对设备进行调控，存在很大的限制性，造成使用者的不便。并且，人体在操作外部控制器，例如键盘、鼠标、遥控器、手势、动作、语音、眼动等指令操作设备时，需要花费控制设备的操作时间。脑机接口可以解决上述问题。由于人脑具有较强的可塑性和对外周环境的适应性，使得目前脑机接口系统存在活化能力不足、鲁棒性较差等问题。现有技术的脑机接口主要是以人脑采集脑电波信号，然后将脑电波信号转化为数字信号，通过对数字信号进行分析以及模拟从而形成控制信号对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脑信号控制器的双向交互的系统，其特征在于，所述系统包括脑电信号提取装置、放大装置、去噪装置、脑电解码模块、脑机系统、网络连接模块；/n所述脑电信号提取装置，通过接触式设备安装在使用者头部，采集所述使用者的原始脑电波信息或原始脑神经元信息，并将所述原始脑电波信息或原始脑神经元信息发送给放大装置；/n所述放大装置，对原始脑电波信号或原始神经元信号指令进行信号增强，并将增强后的信号发送给去噪装置；/n所述去噪装置，对增强后的脑电波信号或神经元信号中的冗余部和干扰部分进行降噪、去噪处理，并将降噪、去噪处理后的信号发送给脑电解码模块；/n所述脑电解码模块，基于脑电波双向转换子装置或脑神经双向...

【技术特征摘要】
1.一种基于脑信号控制器的双向交互的系统，其特征在于，所述系统包括脑电信号提取装置、放大装置、去噪装置、脑电解码模块、脑机系统、网络连接模块；
所述脑电信号提取装置，通过接触式设备安装在使用者头部，采集所述使用者的原始脑电波信息或原始脑神经元信息，并将所述原始脑电波信息或原始脑神经元信息发送给放大装置；
所述放大装置，对原始脑电波信号或原始神经元信号指令进行信号增强，并将增强后的信号发送给去噪装置；
所述去噪装置，对增强后的脑电波信号或神经元信号中的冗余部和干扰部分进行降噪、去噪处理，并将降噪、去噪处理后的信号发送给脑电解码模块；
所述脑电解码模块，基于脑电波双向转换子装置或脑神经双向转换子装置实现，所述脑电解码模块用于将获取的降噪、去噪处理后的脑电波信号或脑神经元信号转化为数字信号，并基于超压缩功能和收敛秘钥功能，将数字信号压缩后发送给脑机系统；还用于接收脑机系统基于超压缩功能和收敛秘钥功能解压后反馈的数字信号，将该反馈的数字信号转换为脑电波信号或脑神经元信号，并将转换出的脑电波信号或脑神经元信号反馈给使用者的大脑；
所述脑机系统，是一个具有超压缩功能及收敛秘钥功能的、具有脑机接口、双通道的操作平台，操作平台具有操作界面，通过操作界面中安装的软件，可以向网络连接模块发送数字信号作为控制指令，也可以接收由网络连接模块发送的外部设备反馈的数字信号；
所述网络连接模块，用于接收脑机系统发送的数字信号，作为数字信号指令通过互联网、区块链、云数据方式对连接的外部设备进行操作；还用于接收外部设备操作后通过互联网、区块链、云数据方式反馈的数字信号。


2.如权利要求1所述的基于脑信号控制器的双向交互的系统，其特征在于，所述接触式设备包括植入大脑皮层的嵌入式设备、皮肤表面接触的非嵌入式设备以及介于上述两者之间的半嵌入式设备。


3.如权利要求1所述的基于脑信号控制器的双向交互的系统，其特征在于，所述脑电波双向转换子装置是指将采集的使用者的脑电波信号经过放大、降噪后根据信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据，将采集的脑电波信号转换为数字信号；脑电波双向转换子装置还包括根据多个样本统计、学习获得的脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的关系，通过拟合获得脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的线性或非线性关系，记录脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的转换公式；将获得的外部设备的数字信号通过代入转换公式，将其变换为对应的脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据，即可以将数字信号转换成脑电波信号。


4.如权利要求1所述的基于脑信号控制器的双向交互的系统，其特征在于，所述脑神经元双向转换子装置将采集的使用者脑神经信号经过放大、降噪后以神经电流的形式转换为数字信号；脑神经元双向转换子装置还包括根据多个样本统计、学习获得的脑神经元信号的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的关系，通过拟合获得脑神经元信号的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的线性或非线性关系，记录脑神经元的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的转换公式；将获得的外部设备的数字信号通过代入转换公式，将其变换为对应的脑神经元信号的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据，即可以将数字信号转换成脑神经元信号。


5.如权利要求1所述的基于脑信号控制器的双向交互的系统，其特征在于，所述脑机系统还具有操作界面，所述操作界面具有三类，第一类为低级形态的外设屏幕；第二类为中级形态的外设AR、VR、MR；第三类为高级形态的感知系统XR。


6.如权利要求1所述的基于脑信号控制器的双向交互的系统，其特征在于，所述脑机系统还可以安装其它第三方应用软件。


7.如权利要求1所述的基于脑信号控制器的双向交互的系统，其特征在于，所述超压缩功能是利用超压缩技术实现的，是将数据进行压缩从而节省数据运行和存储的时间和容量，压缩比大于1:2.8...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蕴梅，
申请(专利权)人：李蕴梅，
类型：发明
国别省市：山东;37