一种基于图标脑电控制的数字界面交互方法技术

一种基于图标脑电控制的数字界面交互方法，有：图标搜集与处理步骤从多款数字界面搜集图标，运用图形图像处理软件对图标图片处理；获取图标图片的用户计算机功能控制命令步骤包括脑电设备与测试用计算机的通信，测试过程，原始信号离线分析，群组平均脑电信号时域和频域特征的提取和微处理器处理；目标图标图片的脑电信号的时域和频域特征提取步骤；相似度计算和激发目标图标图片的控制指令步骤。本发明专利技术是一种基于图标脑电控制的数字界面交互方法，直接采集人对不同图标图片的脑电信号，依据脑电信号的不同实现了图标对数字界面的脑机交互，提高了数字界面的交互效率。

【技术实现步骤摘要】
—种基于图标脑电控制的数字界面交互方法
本专利技术涉及，属于神经科学与人机交互的交叉领域，为一种全新的数字界面交互方式，采用脑机接口技术实现图标对数字界面的交互和控制，可作为无手操作的新型的数字界面交互方式，适用于残疾人等特殊人群和军事人员。
技术介绍
随着科学技术的发展和进步，数字界面已广泛应用于汽车驾驶、核电厂控制、航空舰载操控、战场指挥等复杂系统领域，并取代传统人-机硬件界面成为主要的功能载体和交互载体。图标是数字界面的重要组成部分，图标的应用可方便用户更快速的理解界面，消除用户与计算机的沟通障碍，使用户与计算机之间的交流更简单、自然、友好和方便。本专利技术中“图标”指数字界面中的功能标识符号。计算机用户界面经历了以符号为主的命令语言式界面、以视觉感知为主的图形用户界面、兼顾听觉感知的多媒体用户界面和综合运用多种感官(包括触觉等)的虚拟现实系统界面等四个阶段。人机交互方式也越来越多样化，除了传统的鼠标、键盘之外，语音控制、手势操作、人脸识别、触摸控制等交互方式都在数字界面上得到了不同程度的应用，各项技术正在不断发展、日益成熟。目前,脑机接口(Brain-computer本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图标脑电控制的数字界面交互方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1图标搜集与处理：从多款数字界面中搜集i个功能图标图片，i=1、2、……、10，运用Photoshop，Illustrator或Coreldraw图形图像处理软件对图标图片处理，得到面积和像素均为48px*48px的png格式的图标图片，将png格式的图标图片放入面积为1024px*768px的白色背景图片中央，生成文件格式为bmp的图标图片，步骤2获取图标图片的用户计算机功能控制命令：步骤2.1将事件相关电位ERP脑电设备与装载E‑prime软件的测试用计算机连接，以实现事件相关电位ERP脑电设备与装载E‑prime软件的...

【技术特征摘要】
1.一种基于图标脑电控制的数字界面交互方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I图标搜集与处理:从多款数字界面中搜集i个功能图标图片，i=l、2、……、.10,运用Photoshop, Illustrator或Coreldraw图形图像处理软件对图标图片处理，得到面积和像素均为48px*48px的png格式的图标图片，将png格式的图标图片放入面积为.1024px*768px的白色背景图片中央，生成文件格式为bmp的图标图片， 步骤2获取图标图片的用户计算机功能控制命令: 步骤2.1将事件相关电位ERP脑电设备与装载E-prime软件的测试用计算机连接，以实现事件相关电位ERP脑电设备与装载E-prime软件的测试用计算机的通信， 步骤2.2选取20名被试者，每名被试者对张图标图片均进行10次重复测试，每张图标图片获得200个测试样本并将200个测试样本组成一个群组，所述测试的过程为:将一张测试图像呈现在被试者的面前并对被试者的视觉形成刺激，使用佩戴在被试者头上的由事件相关电位ERP脑电设备中配置的电极帽以及Scan软件采集被试者对所述一张测试图像的刺激时段的原始脑电信号且采样率为500赫兹，遍历所有单张测试图像，得到被试者对所有测试图像的刺激时段的原始脑电信号，所述一张测试图像的呈现包括提示阶段、图标图片视觉刺激呈现阶段及空屏阶段，在提示阶段，屏幕中央将呈现面积为32px*32px黑色十字叉，呈现1000ms后消失，该阶段被试者需集中注意力；在图标图片视觉刺激呈现阶段，屏幕中央将呈现面积为48px*48px的任一单张图标图片，被试者仔细观察任一单张图标图片，呈现1000ms后消失；在空屏阶段，屏幕呈现白色空屏，呈现时间1000ms，以消除被试者的视觉残留， 步骤2.3用Scan软件对原始脑电信号离线分析，所述离线分析包括对各原始脑电信号进行预处理和各群组叠加平均，获取各图标图片的群组平均脑电信号@@为图标图片的群组平均脑电信号的表达通式，表示第i个图标图片的群组平均脑电信号， 所述预处理是分别对各个原始脑电信号进行预览和去除眼电伪迹，再对原始脑电信号进行分段提取，得到第i图标图片视觉刺激原始脑电信号yi(t)，t为采样时间点且t =1000+2m，m为图标图片视觉刺激原始脑电信号的采样个数且m为[1，500]区间上的整数，最后对图标图片视觉刺激原始脑电信号yjt)进行基线矫正及去除伪迹，所述群组叠加平均是分别对20名被试者的10次测试所得的去除伪迹后的图标图片视觉刺激原始脑电信号Yi (t)进行叠加平均得到 步骤2.4分别对各图标图片的群组平均脑电信号;^进行时域和频域特征的提取，所述的时域特征7包括均值E、绝对平均幅值 方差5、均方根值f峰峰值F波形因子&、峭度因子f和偏斜度因子I，所述的频域特征g包括频谱平均振幅g、频谱方差Sn、第一频谱特征频率4和第二频谱特征频率-S1i4， 步骤2.5分 别将已提取的各图标图片的群组平均脑电信号的时域特征值和频域特征值，送入微处理器处理，转换为用户计算机可识别的数字信号，并通过USB或其它通用输入端口送入用户计算机的控制信号输入端，作为相应图标图片的用户计算机的功能控制命令，存储于用户计算机的图标激发命令模块，步骤3目...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛澄岐，牛亚峰，王海燕，李晶，陈默，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32