[发明专利]一种融合主客观评估的自适应运动想象脑机接口训练方法有效

专利信息
申请号: 202110457656.6 申请日: 2021-04-27
公开(公告)号: CN113220120B 公开(公告)日: 2022-08-30
发明(设计)人: 颜莉蓉;管志洲;陈沅;颜伏伍 申请(专利权)人: 武汉理工大学
主分类号: G06F3/01 分类号: G06F3/01;A61B5/374;A61B5/372
代理公司: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 张火春
地址: 430070 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 融合 主客观 评估 自适应 运动 想象 接口 训练 方法
【说明书】:

发明提供了一种融合主客观评估的自适应运动想象脑机接口训练方法,包括:采集多试次离线脑电信号,基于多试次离线脑电信号和初始分类器得到训练后的源分类器;接收单试次脑电信号和主观筛选信息,基于主观筛选信息保留或者剔除单试次脑电信号;若保留单试次脑电信号,则基于源分类器、提示类别确定单试次脑电信号对应的类别,基于类别和多试次离线脑电信号选择保留或者剔除单试次脑电信号;基于单试次脑电信号和源分类器得到训练后的目标分类器。本发明中,通过主观筛选信息可以剔除使用者注意力不集中时发送的单试次脑电信号,保证了脑电信号的平衡性,提高了脑机接口的分类准确率。

技术领域

本申请涉及脑电识别领域,特别是涉及一种融合主客观评估的自适应运动想象脑机接口训练方法。

背景技术

脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)技术的发展为严重运动障碍者提供了一种与外界通信控制的渠道,也为增强人的控制能力提供了一种与外界交互的方法,BCI通过解码通常由脑电信号表示的大脑活动,将人的思维转化为外部控制命令。与基于诱发电位的脑机接口相比,基于运动想象的脑机接口具有独立于外界刺激和操作简单的优点。

目前,基于运动想象的脑机接口,由于使用者的注意力、工作量和疲劳等认知因素,导致脑电信号产生非平稳性,进而,基于运动想象的脑机接口存在分类准确率低的问题。

因此,现有技术有待改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,使用者的注意力、工作量和疲劳等认知因素,导致脑电信号产生非平稳性,进而导致脑机接口的分类准确率低。提供了一种融合主客观评估的自适应运动想象脑机接口训练方法,使用者在发送每个单试次脑电信号后发送主观筛选信息,通过主观筛选信息可以剔除使用者注意力不集中时发送的单试次脑电信号,保证了脑电信号的平稳性,提高了脑机接口的分类准确率。

第一方面,本发明实施例提供了一种融合主客观评估的自适应运动想象脑机接口训练方法,包括:

采集使用者根据多试次的运动想象生成的多试次离线脑电信号,并基于所述多试次离线脑电信号训练初始分类器,得到训练后的源分类器;

接收所述使用者基于预设的任务反馈游戏的提示类别发送的单试次脑电信号,以及所述单试次脑电信号对应的主观筛选信息,并基于所述主观筛选信息确定保留或者剔除所述单试次脑电信号;

若保留所述单试次脑电信号,则基于所述源分类器和所述提示类别确定所述单试次脑电信号对应的类别,并基于所述类别和所述多试次离线脑电信号选择保留或者剔除所述单试次脑电信号;

基于所述单试次脑电信号修改所述源分类器的参数,并继续执行所述接收所述使用者基于预设的任务反馈游戏的提示类别发送的单试次脑电信号的步骤,直至满足预设训练条件,得到训练后的目标分类器。

作为进一步的改进技术方案,所述基于所述多试次离线脑电信号训练初始分类器,得到训练后的源分类器,具体包括:

对所述多试次离线脑电信号进行预处理,得到多试次多频带离线脑电信号;

采用共空间模式算法提取所述多试次多频带离线脑电信号对应的多个特征矩阵,其中,每个特征矩阵中均包括多个特征各自分别对应的元素;

基于所述多个特征矩阵确定多个特征列向量,对于每个特征列向量,基于该特征列向量,以及所述多试次离线脑电信号对应的运动想象类别标签向量确定该特征列向量对应的互信息,根据多个互信息在所述多个特征中确定若干目标特征;

基于所述若干目标特征和所述多个特征矩阵确定若干目标特征矩阵,并基于所述若干目标特征矩阵对所述初始分类器进行训练,得到训练后的源分类器。

作为进一步的改进技术方案,所述主观筛选信息包括选取或者删除;所述基于所述主观筛选信息确定保留或者剔除所述单试次脑电信号,具体包括:

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