[发明专利]一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口方法与系统

权利要求书

1.一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：基于运动想象的脑电信号预处理与特征提取及优化

先采集人脑指定电极位置的脑电信号，再将采集的脑电信号进行预处理，接着从预处理后的脑电信号中提取脑电信号特征信息，然后将提取的脑电信号特征信息进行优化；

步骤二：基于自适应规则的模板匹配分类模型设计

先获取外界辅助信息和识别模型识别结果，再根据优化后的脑电信号特征信息及外界辅助信息，自适应更新运动想象信号模板信息，然后根据模板信息建立基于模板匹配的运动想象信号分类模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口方法，其特征在于：所述步骤一中，所述预处理包括共空间模式滤波、基线修正、共平均参考和独立成分分析。

3.根据权利要求1所述的一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口方法，其特征在于：所述步骤一中，从预处理后的脑电信号中提取脑电信号特征信息的过程中，所用到的特征提取方法包括傅里叶变换和功率谱分析。

4.根据权利要求1所述的一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口方法，其特征在于：所述步骤一中，将提取的脑电信号特征信息进行优化的过程中，所述优化的方法包括主成分分析和浮动前向搜索算法。

5.根据权利要求1所述的一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口方法，其特征在于：所述步骤二中，所述外界辅助信息包括环境反馈信息和任务完成信息。

6.根据权利要求1所述的一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口方法，其特征在于：所述步骤二中，所述运动想象信号分类模型的建立方法采用模板匹配方法。

7.一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口系统，其特征在于，包括：

提取模块，用于从运动想象任务过程中的神经信号中提取脑电信号特征信息；

解码模块，用于利用提取的脑电信号特征信息对运动想象类别进行识别；

自适应模块，用于实时更新识别模块中的模板信息，维持系统性能鲁棒；所述自适应模块包括标定模块和自适应规则，所述标定模块用于根据外界辅助信息和识别模型识别结果，对脑电信号特征信息进行标定，所述自适应规则用于根据标定的脑电信号特征信息对运动想象脑电信号信号识别模型参数进行实时更新。

8.根据权利要求7所述的一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口系统，其特征在于：所述提取模块包括采集单元、预处理单元和提取单元，所述采集单元用于采集人脑指定电极位置的脑电信号，所述预处理单元用于将采集的脑电信号进行预处理，所述提取单元用于从脑电信号中提取脑电信号特征信息。

9.根据权利要求7所述的一种基于模板匹配的自适应运动想象脑机接口系统，其特征在于：所述解码模块包括构建模块和识别模块，所述构建模块用于利用提取的脑电信号特征信息建立运动想象脑电信号识别模型，所述识别模块用于根据运动想象脑电信号信号识别模型识别上肢运动方向。