[发明专利]一种基于P300的脑控话语发声器的实现方法

说明书

本发明涉及一种基于P300的脑控话语发声器的实现方法，该脑控话语发声器是对用P300 Speller拼写的句子进行解码，再通过语音发声器播放出来，实现用户直接通过大脑完成说话的过程；主要包括以下步骤：用户通过P300 Speller依次拼写字符序列，拼写过程中可省略某些次要字符，直至拼写完整个句子；用解码算法对拼写的字符序列进行修正，得到正确的句子；然后将正确的句子传送至语音发声器。本发明提供的方法能够提高P300 Speller拼写句子的速度并实现直接利用大脑说话的功能。

技术领域

本发明属于脑机接口与自然语言处理相结合的应用，涉及一种基于P300的句子拼写并通过语音设备实现大脑说话的方法。

背景技术

脑机接口为一些运动神经损害而大脑功能无损的患者提供与外界交流的一种方式，其中P300Speller对大脑通过一系列的刺激，分析脑电信号，识别出用户想要拼写的字符来达到与外界的交流。目前P300Speller要完成一个句子的拼写只能够对字符逐个拼写，在产生错误时用户只能自行修正。存在的问题是，拼写一个句子需要较长的时间，用户容易疲劳，拼写效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提高用户利用P300Speller拼写句子的速度，并提高用户与外界交流的效率。本发明中用户在拼写过程中可省略某些次要字符，并且不用自己修正错误，用解码算法对拼写的字符序列进行修正，将得到正确的句子传送至语音发声器。

本发明采用以下方案实现：一种基于P300的脑控话语发声器的实现方法，包括以下步骤：

步骤S1：用户通过P300拼写矩阵拼写句子Sentence＝c₁c₂,…,c_n，P300拼写矩阵包括字母A-Z，数字0-9共36个字符，c_i,i＝1,…n为P300拼写矩阵中的字符；

步骤S2：修正Sentence，在Sentence中插入漏输的字符，修改错误字符，得到一个新的句子C_Sentence；

步骤S3：将C_Sentence传送至语音发声器并播放。

进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：设置结构变量Cur，Cur.sen＝Sentence,Cur.loc＝1,Cur.len＝length(Sentence)；初始化栈S，表L，并将Cur压入栈S；

步骤S22：若栈S非空，弹栈更新Cur，转下一步；否则，转入步骤S26；

步骤S23：判断Cur.loc位置上是否要插入字符；若要，Ins.sen＝Insert(Cur.sen,Cur.loc),Ins.loc＝Cur.loc+1,Ins.len＝Cur.len+1,将Ins压入栈S；

步骤S24：修正Cur.loc位置上的字符，Cur.sen＝modify(Cur.sen,Cur.loc)；Cur.loc＝Cur.loc+1；

步骤S25：若Cur.loc大于Cur.len，将Cur插入表L，否则将Cur压入栈S；转入步骤S22；

步骤S26：用单词语言模型计算表L中所有句子的概率，输出概率最高的那个句子C_Sentence。

进一步地，步骤S23中所述的判断Cur.loc位置上是否要插入字符及Insert(Cur.sen,Cur.loc)的具体方法为：