[发明专利]一种基于BCI装置脑电波采集分析的情绪展示设备

权利要求书

1.一种基于BCI装置脑电波采集分析的情绪展示设备，其特征在于：包括顺次连接组成BCI装置的前端脑电波信号采集设备、脑电波信号预处理模块、脑电波信号特征提取模块、脑电波信号模式识别模块、数模转换接口电路模块，还包括与数模转换接口电路模块的输出端相连接的彩色灯带，其中，

所述前端脑电波信号采集设备采集被测者的脑电波信号；

所述脑电波信号预处理模块对采集到的脑电波信号进行数字滤波，去除无关的噪声信号；

所述脑电波信号特征提取模块对去噪后的噪声信号进行小波包分解，获取脑电波信号的特征向量；

所述脑电波信号模式识别模块使用特征向量对支持向量机分类器进行训练，训练后的支持向量机分类器对被测者的脑电波信号进行识别；

所述数模转换接口电路模块将经过识别的不同类型情绪对应的脑电波信号转换成相应的控制信号发送至彩色灯带。

2.如权利要求1所述的一种基于BCI装置脑电波采集分析的情绪展示设备，其特征在于：所述脑电波信号特征提取模块中，使用Db2小波函数对去噪后的信号进行4层小波包分解，获取脑电信号的特征向量。

3.如权利要求1所述的一种基于BCI装置脑电波采集分析的情绪展示设备，其特征在于：所述前端脑电波信号采集设备为带有电极的128通道Neuralynx脑电记录分析扫描帽。

4.如权利要求2所述的一种基于BCI装置脑电波采集分析的情绪展示设备，其特征在于：所述脑电波信号特征提取模块和所述脑电波信号特征提取模块中，将大脑皮层中产生的9-13Hz的电信号定义为节律，采用小波包4层分解，将信号正交地分解到32个独立频带，使得节律的正弦信号划归到相应的第二频带里，取得第二层的分解系数和能量作为特征向量。

5.如权利要求1所述的一种基于BCI装置脑电波采集分析的情绪展示设备，其特征在于：所述前端脑电波信号采集设备采集被测者的脑电波信号，具体步骤包括，

步骤一、利用功能性磁共振成像技术，得到脑电波信号对应的fMIR数据，对所述fMIR数据进行分析及归一化处理，再将处理后的图像与高分辨率的结构图像进行配准，并归一到MNI的空间，然后利用三维高斯函数对经过上述处理的数据做空间平滑处理；

步骤二、去除经过步骤一处理的各个脑电波信号数据之间的相关性，利用ICA方法对脑电波信号数据进行处理，得出最优变换矩阵；

由最优变换矩阵进而恢复信号源矩阵，从脑电波信号数据中分离出有效的成分，每个有效的成分对应一个偶极子成；

步骤三、结合头部模型及其传导系数，对每一个提取的有效的成分求解最优的偶极子配置，使得由上述偶极子产生的头皮电场分布与测量到的头皮电场分布在均方意义下最小，将fMIR数据中的激活点位置作为寻找偶极子位置的种子点，在fMIR数据限定源的可能空间中求解全局最优解，最优解经过融合处理作为结果输出。