[发明专利]基于感觉反馈动态调整的稳态视觉诱发电位脑机接口方法

说明书

基于感觉反馈动态调整的稳态视觉诱发电位脑机接口方法，先安放电极、安装眼动仪，然后进行目标识别，通过计算比例值及其显著性，进行动态调整，通过保证相邻两次目标识别相同才能退出识别任务，最后计算准确率和所需时间等；本发明通过眼动追踪技术，建立实时的视觉反馈通路，通过比例值是否具有显著性来判断是否增加实时的眼动注视位置及适当及时的听觉反馈，以实时的眼动注视位置和比例值为激励导向，对稳态视觉诱发脑机接口的性能做出正向激励和反馈，提高其使用性能和准确率。

技术领域

本发明涉及生物医学工程中神经工程及脑机接口技术领域，具体涉及一种基于感觉反馈动态调整的稳态视觉诱发电位脑机接口方法。

背景技术

脑机接口是指通过脑电信号即脑电波来达到控制外部设备的技术，是一种较新的人机交互方式。在脑电研究中，已经有了多种可以作为脑机接口系统控制信号的脑电信号，其中基于稳态视觉诱发电位(Steady-state visual evoked potentials,SSVEP)的脑机接口技术具有较强的抗干扰能力、使用的电极较少、较高的通信速率和无需训练就可以应用于普通使用者的优势。传统的稳态视觉诱发脑机接口只以静态结果作为反馈，而视觉诱发脑机接口需要使用者集中注意力来进行空间选择性注意以增强脑机接口性能，因而利用视觉反馈技术增强视觉注意力水平和通过适当及时的听觉反馈实现脑机接口性能的动态调整成为脑机接口研究中亟待解决的问题。基于此，可以通过结合眼动追踪技术设计一种基于感觉反馈动态调整的稳态视觉诱发电位脑机接口方法。已经有研究证明，基于SSVEP的脑机接口技术与眼动追踪技术的融合，可以在一定程度上提升脑机接口的可靠性并且优化性能，如2013年Nataliya Kos’myna等人设计了一款比较复杂的拼图游戏，他们通过实验结果验证了眼动追踪结合SSVEP的方法能使结果更准确。

综上，现有的脑机接口方法还需要提高使用者的注意力水平，增强脑机接口性能。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于感觉反馈动态调整的稳态视觉诱发电位脑机接口方法，提高使用者的注意力水平，增强脑机接口性能。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于感觉反馈动态调整的稳态视觉诱发电位脑机接口方法，包括以下步骤：

步骤1)，进行硬件连接：

1.1)安放电极：按照国际10-20系统电极放置标准，在使用者头部视觉枕区安放测量电极，单侧耳垂安放参考电极，前额安放地电极；

1.2)安装眼动仪：将眼动仪的输出端与计算机的输入端连接，眼动仪居中放置在计算机屏幕的正下方，眼动仪的顶部和计算机屏幕的底端对齐，计算机屏幕与水平面夹角范围为90°到120°；

步骤2)，进入眼动仪校准程序：

将眼动仪测得的视觉位置信息呈现在计算机屏幕上，用来调整使用者与计算机屏幕的距离d，距离d范围为40cm到90cm，采用五点法完成眼动仪的校准；

步骤3)，进入在线脑机接口系统：

3.1)显示刺激界面：在计算机屏幕上显示X个圆形棋盘格作为运动刺激单元，圆形棋盘格由黑白相间的小方块交替排列组成；圆形棋盘格图案根据正弦规则进行收缩和扩张运动，形成两个方向上的周期翻转运动，分别位于计算机屏幕的不同位置，且这些圆形棋盘格以不同的刺激频率进行翻转，每个圆形棋盘格的刺激频率均高于6Hz；

3.2)使用者注视的任一运动刺激单元被称为目标，其它运动刺激单元被称为非目标；