一种基于SSVEP的异步脑机接口系统及异步脑机交互方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于SSVEP的异步脑机接口系统及异步脑机交互方法，本发明专利技术系统包括脑电采集设备、电脑、人机交互界面、SSVEP异步解码单元和外部设备。所述脑电采集设备实时采集用户脑电信号发送至电脑端的SSVEP异步解码单元进行处理；所述人机交互界面，通过诱发用户产生稳态视觉诱发脑电信号进行人机交互；所述SSVEP异步解码单元用于识别系统“空闲态”和“任务态”，若为“任务态”则发送控制指令给外部设备。本发明专利技术通过先识别人机交互界面上各刺激区块对应的相关系数，再在相关系数的基础上进行贝叶斯估计判断用户当前状态，实现异步BCI系统。本发明专利技术相较于同步脑机接口系统，可以更好的应用于实际生活中。好的应用于实际生活中。好的应用于实际生活中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SSVEP的异步脑机接口系统及异步脑机交互方法


[0001]本专利技术涉及一种人机交互
，尤其是一种基于SSVEP(Steady
‑
State Visual Evoked Potentials，稳态视觉诱发电位)的异步脑机接口系统。

技术介绍

[0002]目前，绝大多数脑
‑
机接口系统都是基于同步系统实现。同步系统通常具有较高的信息传输速率，不需要识别用户的空闲状态，设计难度低。然而，如果从用户角度出发，同步系统的设计存在诸多问题。在同步系统中，每一次操作时间被严格限定，用户必须在系统规定的时刻执行操作，无法执行待机操作，使用过程中必须持续性发出指令，否则系统可能会随机发送命令，在绝大部分实际控制中无法使用。
[0003]异步系统是一种从用户角度出发的脑
‑
机接口系统。与同步系统不同，异步系统并没有统一的触发时钟，主动权掌握在用户手中，可以在需要的时刻发出控制指令，即只有当用户希望进行任务操作时，系统才会根据指令对外部设备进行控制。相比同步系统，异步系统在易用性方面优势本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SSVEP的异步脑机接口系统，包括脑电采集设备(1)、电脑(2)、人机交互界面(3)、SSVEP异步解码单元(4)和外部设备(5)，其特征在于：所述脑电采集设备(1)实时采集用户脑电信号并发送至电脑(2)端的SSVEP异步解码单元(4)进行处理；所述人机交互界面(3)通过诱发用户产生稳态视觉诱发脑电信号，进行人机交互；所述SSVEP异步解码单元(4)用于识别系统“空闲态”和“任务态”，若为“任务态”则发送控制指令给外部设备(5)；SSVEP异步解码单元(4)通过先识别人机交互界面(3)上各刺激区块对应的相关系数，再在相关系数的基础上进行贝叶斯估计判断用户当前状态，实现异步脑机交互BCI系统。2.根据权利要求1所述基于SSVEP的异步脑机接口系统，其特征在于：所述脑电采集设备(1)为8、16、24、32或64个的导联脑电信号采集设备，通过有线或无线的信号连接方式与计算设备连接，实时采集、放大和发送脑电信号。3.根据权利要求1所述基于SSVEP的异步脑机接口系统，其特征在于：所述电脑(2)连接着人机交互界面(3)和SSVEP异步解码单元(4)，人机交互界面(3)用于人机交互，SSVEP异步解码单元(4)用于分析解码脑电信号。4.根据权利要求1所述基于SSVEP的异步脑机接口系统，其特征在于：所述人机交互界面(3)为稳态视觉诱发电位刺激界面，通过固定频率的刺激闪烁，诱发用户大脑产生稳态视觉诱发电位脑电信号；刺激界面通常含有若干区块，每个区块频率各不相同，区块个数、颜色、位置、大小根据用户需求进行调整。5.根据权利要求1所述基于SSVEP的异步脑机接口系统，其特征在于：所述SSVEP异步解码单元(4)对用户的脑电信号首先进行预处理，然后采用FBCCA滤波器组典型相关分析算法求的各频率对应的相关系数，最终对所得的相关系数进行贝叶斯估计，判断估计结果是否大于训练所得阈值，判断系统处于“任务态”还是“空闲态”，若为“任务态”则将最大相关系数对应频率的指令发送给外部设备，若为“空闲态”则系统继续获取数据进行实时分析判断。6.根据权利要求5所述基于SSVEP的异步脑机接口系统，其特征在于：所述SSVEP异步解码单元(4)中的训练阈值，是用户在使用异步系统前进行若干组同步系统实验采集的数据，进行贝叶斯估计所得。7.根据权利要求5所述基于SSVEP的异步脑机接口系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帮华，张栋，王照坤，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：