一种多频率时序组合的稳态视觉诱发电位脑-机接口方法

摘要

一种多频率时序组合的稳态视觉诱发电位脑-机接口方法，先在受试者头部安放测量电极并和脑电放大器、计算机和计算机屏幕连接，再通过n个刺激频率形成nn个不同的呈现目标，n为大于1的整数，由计算机屏幕实现视觉目标的呈现，实现对受试者的视觉反馈，本发明通过少的刺激频率构建多的呈现目标，提高脑-机接口的信息传输率，具有目标呈现数多，检测结果的特异性高的优点，可实现思维正常但神经肌肉系统瘫痪的残障人士与外部设备的交流，也可以用于正常人不便于进行肢体控制的场合。

主权项

1.一种多频率时序组合的稳态视觉诱发电位脑-机接口方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，在受试者头部(D)的枕区Oz位置安放测量电极(A)，在受试者头部(D)的单侧耳垂位置安放参考电极(B)，在受试者头部(D)的前额部Fpz位置安放地电极(C)，测量电极(A)的输出端接入脑电放大器(E)的第一输入端(E1)，参考电极(B)的输出端接入脑电放大器(E)的第二输入端(E2)，地电极(C)的输出端接入脑电放大器(E)的第三输入端E3，脑电放大器(E)的输出端和计算机(F)的输入端相连，计算机(F)的输出端和计算机屏幕(G)连接，第二步，将n个不同的刺激频率经时序组合形成的nⁿ个刺激序列串目标呈现于受试者前方计算机屏幕(G)中央区域上，n为大于1的整数，受试者头部(D)距离计算机屏幕(G)为50～100厘米，采用多频率时序组合方式，由n个刺激频率形成n个刺激序列，每个刺激序列对应一种刺激频率，每个刺激序列的长度为20个刺激周期，对这n个刺激序列按照时序先后进行排列组合，形成一个刺激序列串，该刺激序列串便包含多个具有时序关系的刺激频率，通过n个刺激频率最多能形成个不同的刺激序列串，对应于nⁿ个呈现目标，在一次目标识别任务中共呈现10个刺激序列串，第三步，使用n个刺激频率形成nⁿ个视觉呈现目标后，受试者注视待选目标，完成目标选择任务，首先受试者注视所述nⁿ个目标中的任意一个，由测量电极(A)获得由该目标所诱发的脑电模拟信号送入脑电放大器(E)，脑电模拟信号在脑电放大器(E)中经增益放大、带通、陷波滤波和模数转换后，由脑电放大器(E)的输出端送入计算机(F)的输入端，按不同频率刺激序列所处的时间段对处理后的脑电信号进行分段，将各段脑电信号按照每个刺激序列开始的时刻对齐并迭加平均，最后使用快速傅立叶变换方法对迭加平均后的各段脑电信号分别计算幅值谱，得到与刺激频率同等的频率成分及其时序排列，计算机(F)据此辨识出受试者所注视的目标，第四步，计算机(F)将辨识出的目标输入至计算机屏幕(G)，计算机屏幕(G)标示出受试者所注视的目标，实现对受试者的视觉反馈，第五步，计算机(F)完成目标辨识后，返回第三步，重复第三步至第四步，进行下一次目标识别任务。