[发明专利]一种基于P300与SSVEP混合式脑机接口的目的地选择系统

权利要求书

1.一种基于P300与SSVEP混合式脑-机接口的目的地选择系统，包括视觉诱发刺激模块、脑电采集模块和脑电信号处理模块；其中，所述视觉诱发刺激模块用于将P300诱发电位视觉刺激和SSVEP诱发电位视觉刺激LCD(或CRT/HUD等)显示方式提供给使用者；脑电采集模块用于实时采集使用者的脑电信号并且进行放大和模数转换，通过数据线与脑电处理模块进行信号传输；脑电处理模块用于接收脑电信号并且对脑电信号进行处理，识别使用者的意图，并输出最终识别结果。 

2.根据权利要求1所述的基于混合式脑-机接口的目的地选择系统，其中，信号处理模块用于判断使用者选择的是P300刺激中的某一个目标；信号处理模块还用于对实时采集到的使用者脑电信号进行左SSVEP、右SSVEP诱发电位的判断，并确定用户最终的选择目标。 

3.根据权利要求1所述的基于混合式脑-机接口的目的地选择系统，其中，P300诱发电位视觉刺激和SSVEP诱发电位视觉刺激分别包含多个目标刺激；进一步，P300诱发电位视觉刺激包括分布在刺激界面中部的九个随机顺序闪烁的表示目的地的字母；SSVEP诱发电位视觉刺激包括左、右两个按照一定频率闪烁的棋盘格。 

4.一种基于混合式脑-机接口的目的地选择方法，包括： 

步骤1，将P300诱发电位视觉刺激和SSVEP诱发电位视觉刺激以LCD(或CRT/HUD等)显示方式提供给使用者； 

步骤2，实时采集使用者脑电信号并且进行放大和模数转换； 

步骤3，处理器接收使用者脑电信号，并且对脑电信号进行处理，判断使用者期望选择的目的地。 

5.根据权利要求4所述的基于混合式脑-机接口的目的地选择方法，其中，步骤3包括： 

步骤31，对采集到的原始脑电信号进行处理，判断使用者选择的是屏幕中P300刺激九个目标中的某一个； 

步骤32，当P300识别结果确定后，对实时采集到的脑电信号进行SSVEP诱发电位的判断;当确定使用者选择左侧SSVEP刺激，表示接受P300所选目的地，输出最终识别结果，该周期结束；当确定使用者选择右侧SSVEP刺激，表示拒绝P300所选目的地，重新进行P300目标的判断，直至接受P300所选目的地，结束选择周期。 

6.根据权利要求5所述的基于混合式脑-机接口的目的地选择方法，其中，步骤31中，该处理的步骤包括： 

步骤311，对采集到的原始脑电信号进行叠加去噪、滤波、主成分分析； 

步骤312，提取信号叠加后的时域幅值作为P300诱发电位特征，代入Fisher线性判别模型进行分类，以判断使用者选择的是屏幕中P300刺激的某个目标。 

7.根据权利要求5所述的基于混合式脑-机接口的目的地选择方法，其中，步骤32进一步包括： 

步骤321，对信号进行快速傅里叶变换，得到其功率谱信息，提取12Hz、13Hz处以及24Hz、26Hz处功率谱谱值作为SSVEP特征； 

步骤322，利用线性判别分析进行分类识别，通过分析脑电信号来确定使用者选择的是左侧SSVEP刺激还是右侧SSVEP刺激。 

8.根据权利要求7所述的基于混合式脑-机接口的目的地选择方法，其中： 

步骤321中，采用Welch经典谱估计法，提取滤波后脑电信号的频谱特征； 

步骤322中，利用线性判别分析技术建立类模型，建立模型所需的样本分别来自使用者注视左侧SSVEP刺激、右侧SSVEP刺激，根据提取脑电信号的功率谱特征，代入该分类模型，得到识别结果。 

9.根据权利要求6所述的基于混合式脑-机接口的目的地选择方法，其中， 

步骤311进一步包括：包含P300信息的脑电信号经过叠加、滤波之后，采用主成分分 析方法对样本进行降维处理； 

步骤312进一步包括：将得到的样本代入Fisher线性判别方法建立的P300判别模型，得值最大的信号被认定为包含P300信息，判别出使用者选择的具体的P300刺激。