一种语言中枢解码方法、系统及具有该系统的锁技术方案

本发明专利技术公开了一种语言中枢解码方法、系统及具有该系统的锁。依据近红外收-发电路提取被测人左耳的耳额穴的氧合血红蛋白近红外透射电压信号，通过检测确定被测人默想孤立汉字重复出现的顺序和重复周期，提取并构造包含韵母和声母不同特征信息对应的电压信号为环形数据链条；并基于该环形数据链条依据预设信号采集时长进行抽检，经频域带通滤波，确定具有相同关联维数时域特征的特征信息后，在预设对应关系的文字表中查找比对，确定被默想孤立汉字为文字表中某一汉字。通过上述直接利用耳穴信号采集接口电路，提取被测人默想不同汉字时信号特征的差异，能够实现在克服现有技术中的解码设备复杂的同时，提高进行神经解码过程中的正识率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脑神经和近红外谱
，更具体地说，是涉及一种基于耳穴近红外谱的语言中枢解码方法和系统。
技术介绍
随着近年来医学科技的快速发展，对脑神经的研究也越来越深入，通过研究可知人脑在工作的时候可以自己产生脑电波。该研究对解决脑神经语言中枢解码提供了进一步的技术支持，而针对语言中枢解码对于脑康复以及脑控制实施有着重大的意义。在进行语言中枢解码的过程中，主要采用BCI (Brain Computer Interface,脑机接口)是一种直接通信通道，通常设置于大脑和外设之间构成BCI系统，具体 可以分为三大模块大脑、BCI (脑机接口)和外设。其中，BCI主要由脑信号采集、处理、识别与反馈和驱动等子模块构成。在现有技术中基于脑机接口中的EEG (脑电图)，fMRI (功能核磁共振成像)等方法主要进行的是视觉、听觉和运动中枢解码。上述神经解码的过程是通过模式识别手段，计算破解(产生于自发或响应外刺激的)神经编码的过程。当前针对脑神经的前端研究则是怎样实现对大脑的“阅读”，也称为“读心术”，以通过神经解码帮助人脑更有效地工作与生活。但是，上述“读心术”的研究始于EEG的发现与应用，在基于EEG进行神经解码，实现对大脑的阅读的过程中，基于EEG的特性其需要考虑多传感器的问题，通信效率的问题和正识率的问题，由此造成需要较为复杂的仪器才能实现，且针对视觉或听觉中枢进行解码，从本领域的各个单次实验可知，其单次实验正识率仅在50%左右，在进行神经解码的过程中正识率偏低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种语言中枢解码方法、系统及具有该系统的锁，以克服现有技术中的解码设备复杂，且在进行神经解码的过程中正识率偏低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种语言中枢解码方法，包括依据近红外收-发电路提取被测人左耳的耳额穴的氧合血红蛋白近红外透射电压信号，不同的电压信号对应不同的被默想孤立汉字的特征信息；检测并确定所述被默想孤立汉字的重复出现顺序和重复周期，提取并构造包含韵母和声母不同特征信息对应的电压信号为环形数据链条；依据预设信号采集时长，在所述环形数据链条内采集分别包含完整韵母和声母特征的抽检电压信号并输出；其中，所述信号采集时长依据所述被默想孤立汉字的重复周期设置；对所述抽检电压信号进行信号滤波和特征信息的抽取，确定具有相同关联维数时域特征的特征信息；依据所述具有相同关联维数时域特征的特征信息，在预设对应关系的文字表中查找比对，确定所述被默想孤立汉字为所述文字表中某一汉字。优选地，所述被默想孤立汉字的重复周期的范围是0. 25秒秒。优选地，所述信号采集时长依据所述被默想孤立汉字的重复周期设置的过程包括设置所述信号采集时长是所述被默想孤立汉字的重复周期的2倍。优选地，对所述抽检电压信号进行信号滤波的过程包括采用切比雪夫II型滤波器对所述抽检电压信号进行滤波；其中,所述预设频率范围为O. I赫兹"I千赫兹。优选地，对进行信号滤波后的抽检电压信号进行特征信息的抽取的过程包括在预设频带宽度范围内，对进行信号滤波后的抽检电压信号进行平移窗口搜索；所述平移窗口对应的预设频带宽度范围为3赫兹 18赫兹。优选地，在确定具有相同关联维数时域特征的特征信息之后，在预设对应关系的文字表中查找比对之前还包括在所述预设频率范围内，搜索与所述确定具有相同时域特征的特征信息偏移的特征信息，作为差异特征信息；比较所述差异特征信息与所述具有相同关联维数时域特征的特征信息，获取识别率。优选地，依据所述具有相同关联维数时域特征的特征信息，在预设对应关系的文字表中查找比对，确定所述被默想孤立汉字为所述文字表中某一汉字的过程包括依据所述具有相同关联维数时域特征的特征信息中包含的韵母，确定在预设对应关系的所述文字表中所要查找的查询范围；依据获取到的所述具有相同关联维数时域特征的特征信息中包含的声母，在所述查询范围内查找对应所述声母的汉字信息，确定所述文字信息为所述被默想孤立汉字对应的汉字；其中，预设对应关系的所述文字表中按照韵母与声母的排列组合方式存储对应的文字。一种语言中枢解码系统，包括 输入端与被测人左耳的耳额穴连接的近红外收-发电路，所述近红外收-发电路，用于提取所述被测人左耳的耳额穴的氧合血红蛋白近红外透射的电压信号；其中，不同的所述电压信号对应不同的默想孤立汉字的特征信息；与所述近红外收-发电路输入端连接的被测人脑共同构成的构造单元，所述构造单元，用于检测并确定被测人脑中所述被默想孤立汉字的重复出现顺序和重复周期，提取并构造包含韵母和声母不同特征信息对应的电压信号为环形数据链条；与所述近红外收-发电路输出端连接的采集单元，用于依据预设信号采集时长，在所述环形数据链条内分别包含完整韵母和声母特征的抽检电压信号并输出；其中，所述信号采集时长依据所述被默想孤立汉字的重复周期设置；与所述采集单元连接的滤波器，用于对所述抽检电压信号进行信号滤波和特征信息的抽取，确定具有相同关联维数时域特征的特征信息；与所述滤波器连接的中央处理器，用于依据所述具有相同关联维数时域特征的特征信息，在预设对应关系的文字表中查找比对，确定所述被默想孤立汉字为所述文字表中某一汉字。优选地，所述滤波器包括切比雪夫II型滤波器；其中，所述切比雪夫II型滤波器的频带宽度范围为3赫兹 18赫兹；所述预设频率范围为O. I赫兹 I千赫兹。优选地，所述采集单元由Agilent 54624A数字存储示波器，键控同步采集单元和模数转换A/D单元构成。一种锁，其特征在于，包括上述公开的语言中枢解码系统；与所述语言中枢解码系统连接的触发端；当需要开启锁时，使所述触发端与开锁人的左耳的额耳穴触接，在所述语言中枢解码系统中，将预存储的文字信息与提取到的所述开锁人当前语言中枢神经信息反映的文字信息进行比对，当一致时，开启所述锁。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开了一种语言中枢解码方法、系统及具有该系统的锁。基于耳穴近红外谱构造脑机接口，依据近红外收-发电路提取被测人左耳的耳额穴的氧合血红蛋白近红外透射电压信号，并通过检测确定被测人默想孤立汉字重复出现的顺序和重复周期，提取并构造包含韵母和声母不同特征信息对应的电压信号为环形数据链条；然后基于该环形数据链条依据预设信号采集时长进行抽检，并对包含有完整韵母和声母特征信息的抽检电压信号进行信号滤波和特征信息的抽取，再确定具有相同关联维数时域特征的特征信息后，在预设对应关系的文字表中查找比对，确定所述被默想孤立汉字为所述文字表中某一汉字。通过上述直接利用耳穴信号采集接口电路，提取人们在默想不同汉字时信号特征的差异，能够实现在克服现有技术中的解码设备复杂的同时，提高进行神经解码过程中的正识率的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例一公开的一种语言中枢解码方法的流程图；图2为本专利技术实施例一公开的进行查询比对的流程图；图3为本专利技术实施例二公开的一种语言中枢解码方法的流程图；图4为本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种语言中枢解码方法，其特征在于，包括：依据近红外收？发电路提取被测人左耳的耳额穴的氧合血红蛋白近红外透射电压信号，不同的电压信号对应不同的被默想孤立汉字的特征信息；检测并确定所述被默想孤立汉字的重复出现顺序和重复周期，提取并构造包含韵母和声母不同特征信息对应的电压信号为环形数据链条；依据预设信号采集时长，在所述环形数据链条内采集分别包含完整韵母和声母特征的抽检电压信号并输出；其中，所述信号采集时长依据所述被默想孤立汉字的重复周期设置；对所述抽检电压信号进行信号滤波和特征信息的抽取，确定具有相同关联维数时域特征的特征信息；依据所述具有相同关联维数时域特征的特征信息，在预设对应关系的文字表中查找比对，确定所述被默想孤立汉字为所述文字表中某一汉字。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文石，李雷，钱重阳，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：