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基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法及系统技术方案

技术编号:40945948 阅读:27 留言:0更新日期:2024-04-18 15:03
本发明专利技术公开了一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法及系统。所述注意状态评估方法包括构图阶段、特征提取阶段、特征学习阶段和注意评估阶段,其特征在于,构图阶段包括基于不同脑区对不同任务的主导贡献构建脑功能区动态图、以及以不同脑功能区为触发,生理信号为反应的多模态信号功能连接动态图;构建针对注意状态任务的多区域动态图卷积网络等步骤。本发明专利技术提取与目标注意任务相关的、具有强相关性特性的多模态信号协同范式作为分类依据,以提供不同功能区的脑电信号对目标注意任务的贡献因素,以及多模态信号之间的相关性联系对目标注意任务的影响关系,提高了脑机接口注意评估的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脑机接口,更具体地,涉及一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法及系统


技术介绍

1、脑机接口(brain-computer interface,bci)是一种在人脑和计算机等外部设备建立的直接连接的中间件,用以将抽象复杂的脑信号转化为机器能理解的操作指令,从而实现大脑与设备的信息交换。脑机接口的应用场景广泛,其在医疗康复、游戏与虚拟现实,以及人机控制等领域都有不同程度的应用,特别地,目前大部分关于脑机接口的应用集中于脑功能区和人体行为的分析与解构。

2、脑认知学和其他研究指出,人的注意状态由人脑中的不同功能区域协同控制,如大脑的前额叶,特别是前额皮质,在引导和维持注意集中方面发挥作用,此外这部分区域还可以同时抑制干扰,而人脑上顶叶主要负责空间注意,下顶叶则将人的注意引导到特定的刺激上等等。

3、然而,现有的多模态脑机接口,特别是注意状态相关任务的脑机接口在多模态信号的分析上面,往往是将不同信号提取的特征进行特征级融合,抑或是对不同模态下目标任务的结果输出进行决策级的融合,而忽略了不同的脑功能区域负责的对应功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法,包括信号采集、特征提取阶段、特征学习阶段和注意状态评估阶段,其特征在于,还包括构图阶段;所述构图阶段包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法,其特征在于,所述步骤S101中的注意评估子任务范式为注意选择、注意保持、注意分配、注意控制、注意广度5个维度来评估受试者的注意能力。

3.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法,其特征在于,所述步骤S102中,所述脑功能区动态图将大脑前额叶位置的所有主要导联组成主要作用区,其他辅助功能区根据相对位置与...

【技术特征摘要】

1.一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法,包括信号采集、特征提取阶段、特征学习阶段和注意状态评估阶段,其特征在于,还包括构图阶段;所述构图阶段包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法,其特征在于,所述步骤s101中的注意评估子任务范式为注意选择、注意保持、注意分配、注意控制、注意广度5个维度来评估受试者的注意能力。

3.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法,其特征在于,所述步骤s102中,所述脑功能区动态图将大脑前额叶位置的所有主要导联组成主要作用区,其他辅助功能区根据相对位置与对不同目标子任务的辅助贡献程度与主功能区进行相关性连接,即初始化图邻接关系矩阵。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法,其特征在于,所述步骤s102中,所述其他生理信号包括心电、皮电以及肌电信号。

5.一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估系统,其特征在于,实现如权利要求1至4任一项所述的基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估方法,包括:

6.根据权利要求5所述的一种基于脑机接口和多模态信号的注意状态评估系统,其特征在于,所述脑功能区动态图采...

【专利技术属性】
技术研发人员:李洁钟乐幸徐铭骋靳令经
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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