[发明专利]基于脑信号控制设备的方法、其控制设备及人机交互系统

说明书

本发明公开了一种基于脑信号控制设备的方法、其控制设备及人机交互系统，通过在预设时段内周期性地获取脑电信号和脑氧信号分别生成表征脑电信号和脑氧信号的数值在预设时段内变化的的脑电波形曲线和脑氧波形曲线；确定脑电波形曲线和脑氧波形曲线是否符合控制受控设备执行预设操作的条件；在脑电波形曲线和脑氧波形曲线符合条件时，控制受控设备执行预设操作。相比于现有技术中仅基于脑电信号进行设备控制的方式，本发明提供的上述设备控制方法，同时检测脑电信号和脑氧信号生成脑电波形曲线和脑氧波形曲线，两种数据同时与控制受控设备执行预设操作的条件进行匹配判断，可以避免单一数据在发生跳变等情况时造成误操作，提高控制设备的准确性。

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，尤指一种基于脑信号控制设备的方法、其控制设备及人机交互系统。

背景技术

人脑中有许多的神经细胞在活动着，神经元的离子电流会产生电压变动，这种微弱的生物电变化就是脑电波，也叫脑电图(Electroencephalogram，简称EEG)。近年来，随着脑电波的采集识别技术的日渐成熟，基于脑电波控制的人机交互设置作为一种具有新兴体验日益活跃。基于脑电波人机交互的原理是预先建立脑电波数据与受控设备的操作指令的映射关系，从而在获取脑电波数据后，根据该映射关系确定该脑电波数据对应的操作指令，指示受控设备执行该操作指令。

然而，由于人类的脑电波变化速度非常快，且在注意力不集中的情况下容易发生跳变，那么在这样的前提下受控设备所执行的操作指令可能是错误或无效的操作指令。上述问题均影响人机交互操作的准确性，降低用户体验。

发明内容

本发明实施例提供一种基于脑信号控制设备的方法、其控制设备及人机交互系统，用以提高控制设备的准确性。

第一方面，本发明实施例提供一种基于脑信号的设备控制方法，包括：

在预设时段内周期性地获取脑电信号和脑氧信号，根据获取的所述脑电信号和脑氧信号分别生成表征所述脑电信号和脑氧信号的数值在所述预设时段内变化的脑电波形曲线和脑氧波形曲线；

确定所述脑电波形曲线和所述脑氧波形曲线是否符合控制受控设备执行匹配操作的条件；

在所述脑电波形曲线和所述脑氧波形曲线符合所述条件时，控制所述受控设备执行所述匹配操作。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述在所述脑电波形曲线和所述脑氧波形曲线符合所述条件时，控制所述受控设备执行所述预设操作，包括：

在所述脑电波形曲线的数值增加量大于或等于第一阈值且所述脑氧波形曲线的数值减小量大于或等于第二阈值时，确定大脑处于活跃状态；控制所述受控设备执行与大脑活跃状态的匹配操作；

在所述脑电波形曲线的数值减小量大于或等于第三阈值且所述脑氧波形曲线的数值增加量大于或等于第四阈值时，确定大脑处于平静状态；控制所述受控设备执行与大脑平静状态的匹配操作。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述在所述脑电波形曲线和所述脑氧波形曲线符合所述条件时，控制所述受控设备执行所述预设操作，还包括：

在所述预设时段内，所述脑电波形曲线与所述脑氧波形曲线中的至少一种的数值变化量小于设定阈值时，保持所述受控设备执行当前执行的操作。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述确定所述脑电波形曲线和所述脑氧波形曲线是否符合控制受控设备执行预设操作的条件，包括：

提取所述脑电波形曲线中的脑电特征，并提取所述脑氧波形曲线中的脑氧特征；

将提取出的所述脑电特征与所述脑氧特征进行特征融合；

确定融合后的特征数据是否符合控制所述受控设备执行预设操作的条件。