[发明专利]基于状态反馈的脑机通讯速率自适应控制方法

权利要求书

1.一种基于状态反馈的脑机通讯速率自适应控制方法，其特征在于，步骤为：

（1）在进入控制执行阶段后，呈现出控制界面，并同时施加Phase1模式定频闪烁的视觉刺激；

（2）系统目标识别过程：被试者注视目标控制键，观察目标控制键上的字符颜色是否有变化；如果没有变化，被试执行左手运动想象任务；反之，如果有变化则执行右手运动想象任务；计算机同时对所采集的EEG信号实时进行处理，识别出EEG信号中SSVEP和SMR的混合特征的最大值，及其所对应的坐标值；

（3）判断Phase1模式中所述混合特征最大值是否超过系统设置的门限值：如果判断结果为是，则进入步骤（4）；如果判别结果为否，则返回到步骤（2），继续进行系统目标识别过程；

（4）判断Phase1模式中系统识别的目标控制键是否为‘del’；如果判断结果为是，则删除上一个控制命令，并返回到步骤（2），继续进行系统目标识别过程；反之，如果判断结果为否，则结束Phase1模式的选择，系统存储目标控制键行坐标，其所在行目标控制键字符均加下划线作为标记；进行一段延时，用于消除此时SSVEP响应；

（5）系统进入Phase2模式定频闪烁阶段，并执行与步骤（2）相同的系统目标识别过程；如果此时被试者发现所注视的目标控制键的字符有下划线，表明目标控制键的行坐标选择正确，此时继续注视目标控制键，否则表明Phase1阶段判别错误，立即改为注视‘del’键；

（6）判断在Phase2阶段系统目标识别过程中的所述混合特征最大值是否超过系统设置的门限值；如果所述混合特征最大值超过系统设置的门限值，即判断结果为是，则进入步骤（7）；如果判别结果为否，则返回到步骤（5），继续进行Phase2阶段的系统目标识别；

（7）判断Phase2阶段系统识别的控制目标键是否为‘del’；如果判断结果为是，直接返回到步骤（2），重新进行Phase1阶段的系统目标识别；反之结果为否，则采用Phase2阶段识别得到的控制目标键的列坐标与Phase1阶段得到的行坐标联合定位出所选目标键，输出控制命令。

2.根据权利要求1所述的基于状态反馈的脑机通讯速率自适应控制方法，其特征在于，所述步骤（2）的具体步骤为：

（2.1）系统呈现视觉刺激后，被试注视目标控制键；此时计算机对所采集的EEG信号按照SSVEP和SMR信道分别进行处理，并最终识别出SSVEP特征最大值，以及SSVEP与SMR的混合特征的最大值，及其坐标；

（2.2）判断SSVEP特征的最大值是否超过系统所设门限值；如果判断结果为是，系统根据特征最大值的大小，改变其所对应目标键上符号的颜色；如果判断结果为否，所有目标控制键符号的颜色不变，系统返回到步骤（2.1）；

（2.3）被试者注视目标控制键的同时，如果目标控制键上的字符颜色发生改变，被试者增加右手运动想象任务；如果目标控制键上的字符颜色未发生改变，被试者增加左手运动想象任务；此时系统实时输出混合特征最大值及其对应的坐标。

3.根据权利要求1所述的基于状态反馈的脑机通讯速率自适应控制方法，其特征在于，所述步骤（2.1）中，先读入EEG信号，然后对信号进行放大和A/D转换后，将其得到的信号按SSVEP信道和SMR信道两组进行处理；具体如下：

（a）对属于SSVEP信道的EEG信号的处理流程为：系统首先将所读取的EEG信号采用频率为4～35Hz的带通滤波器进行带通滤波；系统应用CCA方法计算预处理得到的EEG信号与各刺激频率的相关性系数，将其作为各刺激频率的特征值；接下来，将求得的特征向量最大值进行标准化处理，得到SSVEP特征最大值X，及其对应的坐标；对特征最大值进行标准化处理；

（b）对属于SMR信道的EEG信号的处理流程为：系统首先截取目标控制键开始变色的EEG数据，并采用频率为8～30Hz的带通滤波器进行带通滤波；通过滑动窗截取SMR特征数据，生成样本；应用CSP算法对样本数据进行空域滤波；对特征提取后的样本用SVM算法进行分类；对分类结果进行平滑，以及标准化处理后，得到SMR特征值Y；

（c）最后输出SSVEP特征以及SSVEP和SMR混合特征最大值、及其坐标。