基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法、计算机装置及存储介质，包括向目标人员呈现若干组视觉刺激图片，同时采集目标人员的脑电信号，检测信号中的第一信号和第二信号振幅，并通过和健康人员数据库中的结果进行对比，确定目标人员的视觉加工能力分数和视觉分辨能力分数等步骤用于系统评估目标人员的各层级的大脑视觉功能。本发明专利技术能够可靠地对目标人员的脑视觉功能进行定量分析，短时高效，适用于各种目标人员的脑视觉功能评估、应用面广，目标人员只需要睁开眼睛看，无需理解任务也无需完成手动或言语任务，数据处理快，可以几分钟到十几分钟内拿到评估结果。本发明专利技术广泛应用于脑电技术和认知评估领域。电技术和认知评估领域。电技术和认知评估领域。

【技术实现步骤摘要】
基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及脑电
，尤其是一种基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法、计算机装置及存储介质。

技术介绍

[0002]人类的能够识别大千世界的万物，首先依赖于眼球对视觉信息的收集(类似摄像头)，其次依赖于大脑对传入的视觉信息的处理(类似中央处理器)。现阶段，视光科和眼科医生有很多办法来检查人的眼球视觉系统是否正常工作。但是视觉信息传输到大脑之后是否能有效的处理信息的评估则比较少。
[0003]研究表明，视觉信息输入大脑之后会经过从低级到高级的层级加工，比较低级的信息如对比度，朝向，空间分辨率等在初级视皮层(V1)就可以完成加工，而形状，轮廓等由低级特征组成的中级特征则需要在中级视皮层如V2，V3，V4。更高级的视觉信息如工具，面孔，房子，自然场景等则需要在高级皮层如外侧枕叶，腹侧梭状回，腹侧海马旁回等脑区处理。另外，视觉信息的处理也可以按照静态和动态分类，静态的信息在腹侧视觉通路完成加工，而动态视觉信息以及和运动相关的信息在背侧视觉通路完成加工。也就是说，大脑对视觉信息的加工是严密精细的，而且具有从低到高，从简单到复杂逐步分级完成的特点。
[0004]另外，存在部分特殊人群，如意识障碍患者，盲视患者和脑损伤导致的视力障碍人群等等，他们的眼球视觉系统很有可能是完好的。现有的评估这些特殊人群的大脑视觉加工能力的工具包括，在脑电技术上的视觉诱发电位检查(VEP)，以及在行为评估上的昏迷恢复量表修订版(CRS
‑
R)中的视觉量表。视觉诱发电位检查(VEP)是以一定强度的闪光刺激视网膜，通过分析在枕区记录的P100(距离刺激出现100ms左右出现的正相波)的潜伏期和波幅信息来判断特殊人群的视觉信息接受能力。但是VEP主要是靠医生的主观判断，缺乏客观的数据参照。而且VEP一般只呈现单一的视觉刺激，难以进行全面有层级的视觉评估。昏迷恢复量表(修订版)则是通过一定的指导语来判断患者是否能识别物体，需要特殊人群对指导语有一定程度的理解。同时，行为量表的评估也难以体现出特殊人群的大脑视觉能力。以往研究还有采用功能磁共振技术评估视觉功能，但是需要人完成视觉任务，设备昂贵，费时费力，且要求人的身体内不能有导磁物质，因此磁共振技术评估方法不适用于特殊人群。也有研究利用静息态磁共振成像对盲人的视觉皮层功能进行评估，但是该技术还没有应用到其他人群上。因此，必须寻找更加快速、全面且对人群的语言和行动能力要求不高的办法来评估人的大脑视觉功能。

技术实现思路

[0005]针对目前评估人的视觉能力时面临的设备复杂、程序麻烦以及难以进行全面有层级的视觉评估等技术问题和现实需求，本专利技术的目的在于提供一种基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法、装置及存储介质。
[0006]一方面，本专利技术实施例包括一种基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式(Fast periodic visual stimulation oddball paradigm)的大脑视觉功能快速检测方法，所述基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法包括：
[0007]向目标人员显示若干组视觉刺激图片，每组刺激图片考察目标人员的一种视觉功能，所述若干种视觉刺激图片考察目标人员从低级到高级的多种大脑视觉功能。
[0008]同一组的视觉刺激图片包括若干个基础刺激图片和若干个奇异刺激图片；基础刺激图片和奇异刺激图片分别按照特定的频率穿插呈现为一个刺激序列。所述的基础刺激图片的呈现频率为基础频率，所述的奇异刺激图片的呈现频率为奇异频率；基础频率比奇异频率大，且基础频率是奇异频率的倍数。
[0009]在呈现所述视觉刺激图片的同时，采集所述目标人员的脑电信号；
[0010]检测所述脑电信号中的第一信号振幅和第二信号振幅，所述第一信号振幅对应所述目标人员的基础频率，所述第二信号振幅对应所述目标人员的奇异频率及其谐频；
[0011]进一步地，根据所述第一信号振幅，与数据库中健康人员的第三信号振幅做对比，确定所述目标人员的视觉加工能力分数，根据所述第二信号振幅，与数据库中健康人员的第四信号振幅做对比，确定所述目标人员的视觉分辨能力分数包括：
[0012]确定若干个健康控制组人员；
[0013]向健康控制组人员显示若干组视觉刺激图片；同一组所述视觉刺激图片中包括若干个基础刺激图片和若干个奇异刺激图片；在每一组视觉刺激图片中，基础刺激图片和奇异刺激图片是分别按照特定的频率穿插呈现为一个刺激序列。所述的基础刺激图片的呈现频率为基础频率，所述的奇异刺激图片的呈现频率为奇异频率；
[0014]在显示所述视觉刺激图片的同时，采集所述健康控制组人员的脑电信号；
[0015]检测所述脑电信号中的第三信号振幅和第四信号振幅，所述第三信号振幅对应所述健康控制组人员的基础频率，所述第四信号振幅对应所述健康控制组人员的奇异频率及其谐频；
[0016]分别确定所述第三信号振幅和第四信号振幅的信噪比；
[0017]根据所述第一信号振幅的信噪比在第三信号振幅的信噪比中的百分位数，确定所述目标人员的视觉加工能力分数；根据所述第二信号振幅的信噪比在第四信号振幅的信噪比中的百分位数，确定所述目标人员的视觉分辨能力分数。
[0018]进一步地，所述基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式是有层次、系统地呈现基础刺激图片和奇异刺激图片，包括：
[0019]在视觉低水平、中水平、高水平上，基础刺激图片和奇异刺激图片都存在差异；
[0020]在低水平上，基础刺激图片和奇异刺激图片分别具有不同的对比度/亮度、具有不同的尺寸大小、具有不同的颜色、具有不同的图像朝向、具有不同的图像空间频率；
[0021]在中水平上，基础刺激图片和奇异刺激图片分别具有不同的图像运动状态(基础刺激为静止的随机分布的点，奇异刺激为同样的点但在随机运动中)或具有不同的形状；
[0022]在高水平上，基础刺激图片为随机打乱的客体图像，奇异刺激图片为完整的客体图像；或者，基础刺激图片为非面孔的客体图像，奇异刺激图片为面孔图像；或者，基础刺激图片为非工具的客体图像，奇异刺激图片为工具图像；或者，基础刺激图片为陌生人面孔图像，奇异刺激图片为熟悉的人的面孔图像；或者，基础刺激图片为陌生人面孔图像，奇异刺
激图片为自我的面孔图像。
[0023]进一步地，所述基础频率比奇异频率大，且基础频率是奇异频率的倍数。
[0024]另一方面，本专利技术实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例中的基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法。
[0025]最后，本专利技术实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例中的基于脑电快速周期性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法，其特征在于，所述基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法包括：向目标人员显示若干组视觉刺激图片，每组刺激图片考察目标人员的一种视觉功能，所述若干种视觉刺激图片考察目标人员从低级到高级的多种大脑视觉功能；同一组的视觉刺激图片包括若干个基础刺激图片和若干个奇异刺激图片；基础刺激图片和奇异刺激图片分别按照特定的频率穿插呈现为一个刺激序列；所述的基础刺激图片的呈现频率为基础频率，所述的奇异刺激图片的呈现频率为奇异频率；在呈现所述视觉刺激图片的同时，采集所述目标人员的脑电信号；检测所述脑电信号中的第一信号振幅和第二信号振幅，所述第一信号振幅对应所述目标人员的基础频率，所述第二信号振幅对应所述目标人员的奇异频率及其谐频；根据所述第一信号振幅，与数据库中健康人员的第三信号振幅做对比，确定所述目标人员的视觉加工能力分数，根据所述第二信号振幅，与数据库中健康人员的第四信号振幅做对比，确定所述目标人员的视觉分辨能力分数。2.根据权利要求1所述的基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法，其特征在于，所述向目标人员显示若干组分别测试大脑不同视觉功能的视觉刺激图片，包括：在显示同一组所述视觉刺激图片序列时，若干个基础刺激图片和若干个奇异刺激图片分别按照基础频率和奇异频率穿插显示。3.根据权利要求1所述的基于脑电快速周期性视觉刺激奇异范式的大脑视觉功能快速检测方法，其特征在于，所述根据所述第一信号振幅，与数据库中健康人员的第三信号振幅做对比，确定所述目标人员的视觉加工能力分数，根据所述第二信号振幅，与数据库中健康人员的第四信号振幅做对比，确定所述目标人员的视觉分辨能力分数，包括：向健康控制组人员显示若干组视觉刺激图片；同一组所述视觉刺激图片中包括若干个基础刺激图片和若干个奇异刺激图片；在每一组视觉刺激图片中，基础刺激图片和奇异刺激图片是分别按照特定的频率穿插呈现的，所述的基础刺激图片的呈现频率为基础频率，所述的奇异刺激图片的呈现频率为奇异频率；在显示所述视觉刺激图片的同时，采集所述健康控制组人员的脑电信号；检测所述脑电信号中的第三信号振幅和第四信号振幅，所述第三信号振幅对应所述健康控制组人员的基础频率，所述第四信号振幅对应所述健康控制组人员的奇异频率及其谐频；分别确定所述第三信号振幅和第四信号振幅的信噪比；根据所述目标人员的第一信号振幅的信噪比在健康控制组的第三信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈娟，邓芷晴，谢秋幼，秦鹏民，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：