[发明专利]一种基于SSVEP脑机接口的仪器仪表控制系统

权利要求书

1.一种基于SSVEP脑机接口的仪器仪表控制系统，其特征在于，包括：光源刺激装置、入耳式脑电信号采集装置、与所述光源刺激装置电性连接的脑电信号分析处理装置以及与所述脑电信号分析处理装置电性连接的仪器仪表控制装置；其中，

所述光源刺激装置，包括与仪器仪表的各个按键对应的多个刺激目标；各所述刺激目标按照互不相同的闪烁频率进行闪烁，且各所述闪烁频率互质，各所述刺激目标的颜色不同；各所述刺激目标通过液晶显示屏和/或LED灯实现；用于在使用者注视任一刺激目标时刺激使用者的大脑皮层产生与该刺激目标对应的SSVEP信号；

所述入耳式脑电信号采集装置，用于对使用者大脑皮层产生的SSVEP信号进行采集，并对所述SSVEP信号进行滤波放大和模数转换后，将得到的数字信号利用蓝牙发送给所述脑电信号分析处理装置；

所述脑电信号分析处理装置，用于确定各所述刺激目标的颜色和闪烁频率以及各所述刺激目标对应的指令，将各所述刺激目标的颜色和闪烁频率发送给所述光源刺激装置，并生成与各所述刺激目标一一对应的标准信号，将所述入耳式脑电信号采集装置发送的数字信号与各所述标准信号进行对比，通特征提取算法考虑各所述闪烁频率的谐波和次谐波得到与所述数字信号最接近的标准信号，与所述数字信号最接近的标准信号对应的刺激目标为使用者注视的刺激目标，从而识别出与使用者注视的刺激目标对应的指令，并将所述指令通过串口传输给所述仪器仪表控制装置；在所述脑电信号分析处理装置每次成功识别出指令之前，每个所述刺激目标的颜色固定且按照固定的闪烁频率进行闪烁；

所述光源刺激装置，还用于根据所述脑电信号分析处理装置发送的各所述刺激目标的颜色和闪烁频率，对各所述刺激目标的颜色和闪烁频率进行设置；

所述仪器仪表控制装置，用于将接收的指令通过I/O口传输给所述仪器仪表，控制所述仪器仪表执行所述指令。

2.如权利要求1所述的仪器仪表控制系统，其特征在于，所述脑电信号分析处理装置，还用于在每次成功识别出指令后，改变与该指令对应的刺激目标的颜色和闪烁频率。

3.如权利要求1所述的仪器仪表控制系统，其特征在于，所述光源刺激装置，包括：与所述仪器仪表的各个按键对应的多个LED灯、控制电路和驱动电路；其中，

各所述LED灯安装在一块单独的电路板上，或者，各所述LED灯安装在所述仪器仪表的外壳上；

所述控制电路和所述驱动电路，用于根据所述脑电信号分析处理装置发送的各所述刺激目标的颜色和闪烁频率，采用脉冲宽度调制或者数模转换控制方式，实现对每个所述LED灯的颜色和闪烁频率进行设置。

4.如权利要求1所述的仪器仪表控制系统，其特征在于，所述光源刺激装置包括：液晶显示屏、控制电路和驱动电路；其中，

所述液晶显示屏分为中间区域和包围所述中间区域的周边区域；其中，所述中间区域用于显示所述仪器仪表的操作界面和操作结果；所述周边区域用于显示与所述仪器仪表的各个按键对应的多个刺激目标，并在靠近每个所述刺激目标的地方显示该刺激目标表示的功能名称；

所述控制电路和所述驱动电路，用于根据所述脑电信号分析处理装置发送的各所述刺激目标的颜色和闪烁频率，采用脉冲宽度调制或者数模转换控制方式，实现对每个所述刺激目标的颜色和闪烁频率进行设置。

5.如权利要求1所述的仪器仪表控制系统，其特征在于，所述光源刺激装置包括：液晶显示屏、与所述仪器仪表的各个按键对应的多个LED灯、控制电路和驱动电路；其中，

所述液晶显示屏分为中间区域和包围所述中间区域的周边区域；其中，所述中间区域用于显示所述仪器仪表的操作界面和操作结果；所述周边区域用于在靠近每个所述LED灯的地方显示该LED灯表示的功能名称；

各所述LED灯围绕所述液晶显示屏的四周进行设置；

所述控制电路和所述驱动电路，用于根据所述脑电信号分析处理装置发送的各所述刺激目标的颜色和闪烁频率，采用脉冲宽度调制或者数模转换控制方式，实现对每个所述LED灯的颜色和闪烁频率进行设置。