【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于脑机接口，具体涉及一种脑机接口驱动的情绪识别与自适应调控系统。
技术介绍
1、近年来，随着脑机接口技术和神经调控技术的发展，基于生理信号的情绪状态识别和调节方法在医疗健康、心理康复、智能人机交互等领域得到了越来越多的关注。情绪状态不仅直接影响人类的生理健康和心理稳定，也是脑机接口系统中实现个性化人机协作的关键因素。现有技术中，情绪状态识别主要依赖于单一模态或多模态的生理信号分析，包括脑电信号（eeg）、皮电信号（eda）、心电信号（ecg）、眼动信号（eog）等。例如，已有研究使用多通道脑电信号的功率谱密度变化、相干性分析以及情绪诱发潜伏期特征来识别被试者的情绪唤醒水平和效价。然而，单一脑电信号的情绪识别受限于空间分辨率与信噪比，尤其在实际应用中，容易受到眼电、肌电和运动伪迹干扰，导致情绪分类结果的稳定性不足。
2、为了克服脑电信号的局限性，近年来的研究尝试引入心电信号和皮电信号作为外周生理补充，形成跨模态融合的多源情绪识别方法。例如，文献中已公开一种利用心电变异性特征和皮肤电反应幅值的融合情绪识别算法，通过时...
【技术保护点】
1.一种脑机接口驱动的情绪识别与自适应调控系统，其特征在于，所述系统包括：多通道神经-外周耦合模块、情绪强度概率映射模块和闭环神经调控电流模块；所述多通道神经-外周耦合模块，用于通过同步采集多脑区EEG、心率与皮电，采用面积加权与阻抗归一化把α波功率、β波功率、局部场电位以及外周偏差融合成单一情绪能量标量，实现对中枢与外周情绪生理的整体量化；所述情绪强度概率映射模块，用于利用情绪能量，再结合眼动疲劳度与脑电熵，经归一化与非线性映射生成范围为0到1的连续的情绪概率，给出当前唤醒–效价状态的量化估计，完成实时识别；所述闭环神经调控电流模块，用于根据情绪概率与期望目标的差值...
【技术特征摘要】
1.一种脑机接口驱动的情绪识别与自适应调控系统，其特征在于，所述系统包括：多通道神经-外周耦合模块、情绪强度概率映射模块和闭环神经调控电流模块；所述多通道神经-外周耦合模块，用于通过同步采集多脑区eeg、心率与皮电，采用面积加权与阻抗归一化把α波功率、β波功率、局部场电位以及外周偏差融合成单一情绪能量标量，实现对中枢与外周情绪生理的整体量化；所述情绪强度概率映射模块，用于利用情绪能量，再结合眼动疲劳度与脑电熵，经归一化与非线性映射生成范围为0到1的连续的情绪概率，给出当前唤醒–效价状态的量化估计，完成实时识别；所述闭环神经调控电流模块，用于根据情绪概率与期望目标的差值，在安全电流上限内动态调整经颅电刺激强度，并实时补偿颅-皮-脑通路的等效电阻。
2.如权利要求1所述的脑机接口驱动的情绪识别与自适应调控系统，其特征在于，所述系统还包括：基线目标共适应更新模块用于根据用户输入的主观舒适度评分，对情绪目标值进行时间常数积分和行为反馈修正。
3.如权利要求2所述的脑机接口驱动的情绪识别与自适应调控系统，其特征在于，所述基线目标共适应更新模块的具体执行过程包括：记录每一控制循环的情绪强度概率与当前目标值之间的误差，并按皮层情绪回路固有稳态时间常数进行积分，使目标值趋向实时概率；接收用户以手持滑杆形式给出的主观舒适度评分，利用对数函数抑制极端评分的影响，并按行为反馈影响时间常数对目标值进行正向或反向修正；以固定控制循环时间步长重复执行上述积分与修正，使期望情绪强度目标随神经稳态和主观体验双重因素自适应演化；将更新后的目标值提供给闭环神经调控电流模块，用于下一循环的闭环刺激决策。
4.如权利要求3所述的脑机接口驱动的情绪识别与自适应调控系统，其特征在于，所述多通道神经-外周耦合模块的具体执行过程包括：在前额叶、扣带皮层和岛叶对应的脑区放置若干头皮电极；在每个电极通道中实时取得α波功率、β波功率、局部场电位平均值以及电极-皮肤阻抗；按脑区皮层表面积对各电极的α波功率与β波功率之和作加权累加，并用电极-皮肤阻抗作功率归一化，得到脑端能量项；同步采集心电信号和皮电信号，分别计算实时心率偏离静息心率的归一化差值，作为心率偏差项；以及实时皮电导偏离静息皮电导的归一化差值，得到外周偏差项；将脑端能量项、心率偏差项和外周偏差项相加，生成单一情绪能量标量值。
5.如权利要求4所述的脑机接口驱动的情绪识别与自适应调控系统，其特征在于，所述情绪强度概率映射模块的具体执行过程包括：读取生成的情绪能量；同步取得眼动微震幅度并与预设疲劳阈值比较，获得眼动疲劳度；计算多尺度脑电熵并与静息熵、峰值熵进行归一化；将情绪能...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁梁，罗翼鹏，易洁，
申请(专利权)人：四川物通科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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