一种基于运动想象和稳态视觉诱发电位的二维光标运动控制系统及方法技术方案

一种基于运动想象和稳态视觉诱发电位的二维光标运动控制系统及方法，其系统包括电极帽、脑电采集仪、系统控制单元、数据处理模块、光标控制模块以及视觉刺激器，其中所述的视觉刺激器以界面显示方式提供给用户。其方法是用户根据工作界面指令同时执行运动想象和视觉注意任务，电极帽采集脑电信号，脑电采集仪对其进行放大、滤波和模数转换，系统控制单元将运动想象与视觉注意产生的脑电数据分开后保存，数据处理模块依次对两类脑电数据进行预处理、特征提取和分类识别，光标控制模块根据分类识别的结果控制光标进行连续的二维运动。本发明专利技术具有控制精度高、稳健性好、可实现二维光标连续运动等优点，可用于计算机鼠标的运动控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脑机接口技术和计算机技术。技术背景计算机是一种非常流行的设备，使用计算机是一种现代工作、生活和娱乐方式。然而，现有的计算机都是为上肢正常的人设计的，需要健全的手指操作鼠标和键盘。肌萎缩性侧索硬化、脑干中风、脑瘫、脊髓损伤、帕金森氏等神经疾病，使患者大脑中枢神经系统受到损伤，引起肢体产生运动功能障碍。这些患者不能像正常人一样使用计算机，给他们的生活带来极大的不便和困扰。脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)监测用户的脑活动，解读用户的意图，并将用户的意图转换为外部命令。作为一种新的、非肌肉的通信通道，BCI能够使人直接通过大脑来表达思想或操纵设备，而不需要借助语言或肢体动作。对于严重的运动残疾患者，BCI能够将他们的意图传送到外部装置，比如计算机、家用电器、护理设备以及神经假体等，从而改进他们的生活质量。不同的脑电(Electroencephalography, EEG)信号分量,例如慢皮层电位、Mu/Beta节律、事件相关P300电位、以及视觉诱发电位(Visual Evoked Potential, VEP),都可以用作BCI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于运动想象和稳态视觉诱发电位的二维光标运动控制系统，其特征是包括电极帽、脑电采集仪、系统控制单元、数据处理模块、光标控制模块以及视觉刺激器；其中系统控制单元、数据处理模块、光标控制模块在计算机中编程实现；视觉刺激器用于诱发稳态视觉诱发电位信号，以界面显示方式提供给用户；电极帽用于采集脑电信号，并输出给脑电采集仪，脑电采集仪用于对采集的脑电信号进行放大、滤波和模数转换，并将数字化的脑电信号通过数据线输入计算机；系统控制单元接收、保存脑电数据，启动系统工作界面，并控制视觉刺激器中的刺激键以设定的频率闪光；数据处理模块对运动想象脑电数据和视觉注意脑电数据分别进行实时预处理、特征提取和分类识别；...

【技术特征摘要】
1.一种基于运动想象和稳态视觉诱发电位的二维光标运动控制系统，其特征是包括电极帽、脑电采集仪、系统控制单元、数据处理模块、光标控制模块以及视觉刺激器；其中系统控制单元、数据处理模块、光标控制模块在计算机中编程实现；视觉刺激器用于诱发稳态视觉诱发电位信号，以界面显示方式提供给用户；电极帽用于采集脑电信号，并输出给脑电采集仪，脑电采集仪用于对采集的脑电信号进行放大、滤波和模数转换，并将数字化的脑电信号通过数据线输入计算机；系统控制单元接收、保存脑电数据，启动系统工作界面，并控制视觉刺激器中的刺激键以设定的频率闪光；数据处理模块对运动想象脑电数据和视觉注意脑电数据分别进行实时预处理、特征提取和分类识别；光标控制模块根据分类识别的结果计算光标在水平和垂直方向的位移，控制光标进行连续的二维运动；光标运动过程作为视觉信息反馈给用户，帮助用户调整运动想象脑状态； 所述的视觉刺激器包含6个刺激键，分布于计算机屏幕四周；其中上边框中2个“up”刺激键以IOHz的频率闪光；下边框中的2个“down”刺激键以12Hz的频率闪光，左、右边框中各一个“stop”刺激键以15Hz的频率闪光。2.权利要求1所述的基于运动想象和稳态视觉诱发电位的二维光标运动控制系统的控制方法，其特征是: 1)系统初始化:使用者穿戴电...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏庆国，卢宗武，刘且根，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36