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    广西11选5历史数据: 一种基于非对称视觉诱发电位的脑机接口通讯系统.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201610153806.3

    申请日:

    2016.03.17

    公开号:

    CN105824418A

    公开日:

    2016.08.03

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/01申请日:20160317|||公开
    IPC分类号: G06F3/01 主分类号: G06F3/01
    申请人: 天津大学
    发明人: 许敏鹏; 肖晓琳; 汤佳贝; 王仲朋; 陈龙; 何峰; 綦宏志; 明东
    地址: 300072 天津市南开区卫津路92号
    优先权:
    专利代理机构: 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 代理人: 李素兰
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610153806.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.11.27|||2016.08.31|||2016.08.03

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于非对称视觉诱发电位的脑?机接口通讯系统,该系统包括:液晶显示器,用于显示刺激界面;脑电电极,用于脑电生物信号的采集;脑电放大器,用于将信号经过脑电放大器放大、滤波后输入计算机;计算机处理平台,用于根据非对称VEP的诱发特点,设计和执行基于周围视野非对称视觉刺激的指令编码,最终将脑电信号解码后转化为BCI指令进行输出。与传统视觉BCI系统相比,本发明能够减轻受试者的视觉疲劳感,同时提高BCI系统的信息传输效率,进一步研究可以得到完善的脑?机接口系统,有望获得可观的社会效益和经济效益。

    权利要求书

    1.一种基于非对称视觉诱发电位的脑-机接口通讯系统,其特征在于,该系统包括液晶
    显示器、脑电电极、脑电放大器以及计算机处理平台;其中:
    液晶显示器,用于显示刺激界面;
    脑电电极,用于脑电生物信号的采集;
    脑电放大器,用于将信号经过脑电放大器放大、滤波后输入计算机;
    计算机处理平台,用于根据非对称VEP的诱发特点,设计和执行基于周围视野非对称视
    觉刺激的指令编码,最终将脑电信号解码后转化为BCI指令进行输出,其中:
    所述指令编码的具体处理包括:采用刺激在周围视野内的位置形成的空分多址编码和
    采用根据刺激在不同时刻的变化顺序加入码分多址编码的混合策略;
    所述指令解码的具体处理包括:利用典型相关分析方法衡量测试信号与不同模板之间
    的匹配程度,即计算二者的相关系数;之后利用线性判别分析法对相关系数矩阵进行特征
    优化,最后输出分类结果;即:
    将多维特征向量都看作一个整体测试信号X,模板信号Y存在两种情况:一是由标准正
    余弦信号及其谐波成分构成的参考信号Yf,二是受试者训练集信号构成的模板信号根
    据公式(1)计算X和Y两个整体之间的相关系数,
    C C A ( X , Y ) = C o v ( X , Y ) D ( X ) D ( Y ) = ϵ [ U X , Y T XY T V X , Y ] ϵ [ U X , Y T XX T V X , Y ] ϵ [ V X , Y T YY T U X , Y ] - - - ( 1 ) ]]>
    式中:Y包含Y=Yf和两种情况:
    Y f = S i n ( 2 π · f n ) cos ( 2 π · f n ) s i n ( 2 π · N h f n ) cos ( 2 π · N h f n ) , n = 1 f s - - - ( 2 ) ]]>
    X ~ = 1 N Σ i N X i - - - ( 3 ) ]]>
    其中,f为基频,fs为采样率,Nh为谐波次数,Xi为训练集信号,N为训练集信号个数,i为
    当前运算信号;
    经过上述计算将多维特征X、Y转换为一维向量x、y,再计算x、y之间的相关系数,相关系
    数越大则代表测试信号与该模板的匹配程度越高,反之相关系数越小代表匹配程度越低。
    公式(1)中Ux,y和Vx,y为X和Y计算得到的典型相关矩阵,对X、Y、三者分别进行典型相关
    分析的计算后,得到和四个典型相关矩阵作为空间滤波器;将脑电信
    号与典型相关矩阵相乘,即使多维脑电信号经过空间滤波器滤波后变成一维矩阵,再计算
    相应的相关系数即可,N为指令个数,对于第k个指令的相关系数矩阵表示为:
    ρ k = ρ k , 1 ρ k , 2 ρ k , 3 ρ k , 4 ρ k , 5 = C C A ( X , Y f ) ρ ( X T U X , Y f , X ~ T U X , Y f ) ρ ( X T U X ~ , Y f , X ~ T U X ~ , Y f ) ρ ( X T U X , X ~ , X ~ T V X , X ~ ) ρ ( X T V X , X ~ , X ~ T V X , X ~ ) , k = 1 , 2 , ... , N - - - ( 4 ) ]]>
    最终将作为一组特征向量送入LDA分类器进行分类,将分类结果转化为BCI指令输出。

    关 键 词:
    一种 基于 对称 视觉 诱发电位 接口 通讯 系统
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