基于脑机接口的设备控制方法、装置、电子设备及介质制造方法及图纸

技术编号:31916668 阅读:14 留言:0更新日期:2022-01-15 12:58
本申请涉及基于脑机接口的设备控制方法、装置、电子设备及介质,其方法包括:获取当前页面;确定当前页面中的目标区域,将光标跳转至目标区域内,目标区域中包括至少一种操作键;确定目标区域内的第一操作键,并控制第一操作键指示;获取操作者的运动想象信号;基于运动想象信号确定方向信号和时长信号;其中,方向信号为在同一圆周上的顺时针方向或逆时针方向,时长信号表征方向信号持续的时长;基于方向信号以及时长信号确定目标区域内的第二操作键;控制光标由第一操作键跳转至第二操作键,并将第二操作键作为更新后的第一操作键。本申请提高了识别操作者发出的控制信号的准确度。确度。确度。

【技术实现步骤摘要】
基于脑机接口的设备控制方法、装置、电子设备及介质


[0001]本申请涉及计算机技术的领域,尤其是涉及基于脑机接口的设备控制方法、装置、电子设备及介质。

技术介绍

[0002]脑机接口(brain computer interface,BCI)系统由信号采集、信号处理、应用接口和反馈机制四部分组成,信号采集模块使用两种技术(即有创或无创电极)记录大脑活动,信号处理模块帮助从记录的信号中提取必要的信息,它由数据预处理、特征提取和分类算法组成,转换后的信号通过应用程序接口进行通信,最后,反馈机制实时产生结果,帮助操作者了解系统所采取的行动。
[0003]脑机接口系统的脑电信号主要包括运动想象(Motor Imagery,MI)、稳态视觉诱发电位(Steady

State Visual Evoked Potential,SSVEP)以及P300电位三种。目前MI脑机接口使用较多的有想象左手运动、右手运动、腿部运动和舌部运动。
[0004]针对上述相关技术,专利技术人认为存在以下缺陷:目前基于运动想象模式的控制方式受个人思维以及环境影响较大,各个用户在输入同一控制指令时输出的脑电信号内容可能各不相同,基于分析脑电信号所表征内容的方式,在控制存在多个按键的复杂操作系统时,对操作者发出的控制信号的识别准确度还有待提高。

技术实现思路

[0005]为了提高识别操作者发出的控制信号的准确度,本申请提供一种基于脑机接口的设备控制方法、装置、电子设备及介质。
[0006]第一方面,本申请提供一种基于脑机接口的设备控制方法,采用如下的技术方案:一种基于脑机接口的设备控制方法,包括:获取当前页面;确定所述当前页面中的目标区域,将光标跳转至所述目标区域内,所述目标区域中包括至少一种操作键;确定所述目标区域内的第一操作键,并控制第一操作键指示;获取操作者的运动想象信号;基于所述运动想象信号确定方向信号和时长信号;其中,所述方向信号为在同一圆周上的顺时针方向或逆时针方向,所述时长信号表征所述方向信号持续的时长;基于所述方向信号以及所述时长信号确定所述目标区域内的第二操作键;控制所述光标由所述第一操作键跳转至所述第二操作键,并将所述第二操作键作为更新后的第一操作键。
[0007]通过采用上述技术方案,使用光标选择操作页面内的操作键时,若基于P诱发刺激控制光标水平移动或者是竖向移动,效率较低;若采用运动想象信号,则由于不同人控制光
标在二维平面移动时的控制指令受个人思维以及环境影响较大,例如左上、右下需要经过复杂的分析,很难保证对脑机信号分析的同步性,降低了操作者的使用体验。
[0008]在本申请中,确定当前页面的目标区域后,将光标直接跳转至所述目标区域,基于运动想象信号控制光标操作键沿逆时针或者顺时针两个方向的跳转,将传统二维平面内光标连续移动更改为光标跳转,由于跳转的指向针对于操作键,因此操作运动方向的指向性较高,提高了操作键选择的准确性。
[0009]且,基于对信号时长的分析而非分析信号的具体内容,实现控制操作键的跳转,简化了对信号分析的难度,提高了对信号进行在线分析的效率,提高了设备控制的实时性。
[0010]在一种可能的实现方式中,所述基于所述方向信号以及所述时长信号确定所述目标区域内的第二操作键,包括:将所述目标区域内的所有所述操作键在同一圆周上按序排列,并显示;基于所述方向信号确定跳转方向;根据操作者的身份信息确定单位跳转时长,所述单位跳转时长表征所述光标在所述圆周上相邻的两个所述操作键之间跳转所需的时长;基于所述时长信号和所述单位跳转时长确定跳转间距,所述跳转间距表征所述第二操作键与所述第一操作键之间的操作键的个数;基于所述跳转方向和所述跳转间距确定所述第二操作键。
[0011]通过采用上述技术方案,操作键在同一圆周方向上首尾相连实现跳转,提高了信号选择的准确度。
[0012]在一种可能的实现方式中,所述将所述目标区域内的所有所述操作键在同一圆周上按序排列,并显示,包括:获取历史时间段内所述操作者基于目标区域的各个所述操作键的操作次数信息;基于所有所述操作次数信息确定自适应分割阈值;基于各个所述操作键对应的操作次数信息将所有所述操作键划分为至少一个操作对;其中,所述操作对中包含一个高频操作键和一个低频操作键、一个高频操作键或者一个低频操作键;所述高频操作键对应的操作次数信息大于所述自适应分割阈值,所述低频操作键的对应的操作次数信息小于等于所述自适应分割阈值;将各个所述高频操作键按照操作次数信息降序排列得到排列次序;将所有所述操作对基于所述排列次序在所述圆周上排列,并显示。
[0013]通过采用上述技术方案,按照操作次数信息进行排序,不但便于操作者基于自身操作习惯选择高频次使用的操作键,基于操作对进行排列,能够使得操作者不经常使用的低频次操作键位于靠前的位置,提高排序方法的适应性。
[0014]在一种可能的实现方式中,根据操作者的身份信息确定单位跳转时长,包括:确定所述操作者的身份信息,基于操作者的身份信息确定所述操作者对应的历史数据,所述历史数据包括多个不同的历史单位时长,以及与各个历史单位时长对应的操作者反应速度数据;获取所述光标的移动速度;
基于所述移动速度确定操作者的当前反应速度数据;基于所述当前反应速度数据以及所述历史数据确定单位跳转时长。
[0015]通过采用上述技术方案,基于操作者控制光标的移动速度确定操作者的反应速度数据,进而确定该操作者控制操作键跳转的单位跳转时长,通过对操作者身份的识别,提高了对于各个操作者针对于设备控制的准确度。
[0016]在一种可能的实现方式中,所述基于所述时长信号和所述单位跳转时长确定跳转间距,包括:基于所述运动想象信号确定具体运动对象,所述具体运动对象为操作者想象运动的肢体部位;基于所述具体运动对象确定跳转幅度;其中,所述同一圆周上任意相邻排列的两个所述操作键的之间的间距为单位跳转间距,所述跳转幅度为所述单位跳转间距的整数倍;基于所述时长信号、所述单位跳转时长和跳转幅度确定跳转间距,所述跳转间距为所述跳转幅度的整数倍。
[0017]通过采用上述技术方案,具体运动对象对应人体的各个肢体部位,例如,左手食指对应的跳转幅度为1个单位跳转间距,此时第一操作键和第二操作键之间操作键的个数为0;左手中指对应的跳转幅度为2个单位跳转间距,此时第一操作键和第二操作键之间操作键的个数为1;左手无名指指对应的跳转幅度为3个单位跳转间距,此时第一操作键和第二操作键之间操作键的个数为2;右手食指对应的跳转幅度为1个单位跳转间距,此时第一操作键和第二操作键之间操作键的个数为0;右手中指对应的跳转幅度为2个单位跳转间距,此时第一操作键和第二操作键之间操作键的个数为1;右手无名指指对应的跳转幅度为3个单位跳转间距,此时第一操作键和第二操作键之间操作键的个数为2;基于不同肢体部位选择不同的跳转幅度,便于操作者快速准确地将光标定位到想要选择的操作键。
[0018]在一种可能的实现方式中,所述确本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脑机接口的设备控制方法,其特征在于,包括:获取当前页面;确定所述当前页面中的目标区域,将光标跳转至所述目标区域内,所述目标区域中包括至少一种操作键;确定所述目标区域内的第一操作键,并控制第一操作键指示;获取操作者的运动想象信号;基于所述运动想象信号确定方向信号和时长信号;其中,所述方向信号为在同一圆周上的顺时针方向或逆时针方向,所述时长信号表征所述方向信号持续的时长;基于所述方向信号以及所述时长信号确定所述目标区域内的第二操作键;控制所述光标由所述第一操作键跳转至所述第二操作键,并将所述第二操作键作为更新后的第一操作键。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述方向信号以及所述时长信号确定所述目标区域内的第二操作键,包括:将所述目标区域内的所有所述操作键在同一圆周上按序排列,并显示;基于所述方向信号确定跳转方向;根据操作者的身份信息确定单位跳转时长,所述单位跳转时长表征所述光标在所述圆周上相邻的两个所述操作键之间跳转所需的时长;基于所述时长信号和所述单位跳转时长确定跳转间距,所述跳转间距表征所述第二操作键与所述第一操作键之间的操作键的个数;基于所述跳转方向和所述跳转间距确定所述第二操作键。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述目标区域内的所有所述操作键在同一圆周上按序排列,并显示,包括:获取历史时间段内所述操作者基于目标区域的各个所述操作键的操作次数信息;基于所有所述操作次数信息确定自适应分割阈值;基于各个所述操作键对应的操作次数信息将所有所述操作键划分为至少一个操作对;其中,所述操作对中包含一个高频操作键和一个低频操作键、一个高频操作键或者一个低频操作键;所述高频操作键对应的操作次数信息大于所述自适应分割阈值,所述低频操作键的对应的操作次数信息小于等于所述自适应分割阈值;将各个所述高频操作键按照操作次数信息降序排列得到排列次序;将所有所述操作对基于所述排列次序在所述圆周上排列,并显示。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据操作者的身份信息确定单位跳转时长,包括:确定所述操作者的身份信息,基于操作者的身份信息确定所述操作者对应的历史数据,所述历史数据包括多个不同的历史单位时长,以及与各个历史单位时长对应的操作者反应速度数据;获取所述光标的移动速度;基于所述移动速度确定操作者的当前反应速度数据;
基于所述当前反应速度数据以及所述历史数据确定单位跳转时长。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述时长...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑长水刘彬
申请(专利权)人:北京烽火万家科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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