[发明专利]基于脑电波分析的便携式意念拨号系统

权利要求书

1.一种基于脑电波分析的便携式意念拨号系统，包括头带电极帽的被试者(2)，其特征在于，还设置有用于激励被试者(2)的视觉激励界面(1)，通过Wifi与所述电极帽通信用于采集被试者(2)脑电信号的脑电信号采集模块(3)，与所述脑电信号采集模块(3)的输出端相连用于对所述脑电信号进行处理的数据处理模块(4)，所述数据处理模块(4)的输出端通过UART通信协议(5)有线连接用于向外部发送信息的手机通信模块(6)，所述手机通信模块(6)的输出端无线连接用于接收手机通信模块(6)所发送的信息的手机(7)；所述的数据处理模块(4)采用DSP芯片，用于对接收到的数字信号进行如下处理：

1)采用典型相关分析法对数据进行空间滤波和通道拟合，包括

(1)创建模板信号X

其中f_s表示采样频率，f_i表示刺激频率，t为1～n的序列，n表示每一个通道的数据点总数，

设采集到的多通道脑电信号为Y，

Y∈R^m×n

其中m为多通道脑电信号的通道个数；

将模板信号X与多通道脑电信号Y进行比较，选取相关性最大的4个通道；

(2)通过最大化相关系数ρ求出所选通道拟合后的序列y

求得系数向量W_X与W_Y，通过公式y＝Y^TW_Y，得到拟合后序列y；

2)通过FFT将序列y转换为频域下的能量序列u进行分析

u＝ABS(FFT(y))

其中ABS为取绝对值操作；

3)建立可视图复杂网络邻接矩阵，提取所述网络中对应视觉激励界面(1)编号为1～12个图片频率处的度值；

4)将每个频率所对应的特征指标度值k_i放入到特征向量k_f中，得到k_f＝[k₁,k₂...k_i]，采用Fisher分类器对特征向量k_f进行分类，i表示第i个频率。

2.根据权利要求1所述的一种基于脑电波分析的便携式意念拨号系统，其特征在于，所述的视觉激励界面(1)是由编号为1～12个不同频率闪烁的图片构成，所述图片频率设置范围为8Hz～13.5Hz，频率之间的最小间隔为0.5Hz，1～12个不同频率闪烁图片的频率排布顺序为8-10-12-10.5-8.5-9.5-13.5-11-12.5-9-13-11.5Hz。

3.根据权利要求2所述的一种基于脑电波分析的便携式意念拨号系统，其特征在于，所述1～12个图片中每一个图片对应一个任务，其中，编号为1～5的图片对应于家人的手机号码，编号为6的图片对应于病人的主治医生，编号为7～8的图片分别对应于120急救中心和119，编号为9的图片对应于一条短信，编号为10～12的图片依次对应于接听键、确定键和信息接收键。

4.根据权利要求1所述的一种基于脑电波分析的便携式意念拨号系统，其特征在于，所述的脑电信号采集模块(3)包括有用于将接收到的多通道脑电信号转为数字信号的模数转换模块(3.1)，与所述模数转换模块(3.1)相连的微处理器(3.2)，所述微处理器(3.2)用于驱动模数转换模块(3.1)，并将模数转换模块(3.1)输出的十六进制数字信号转换为十进制数字信号再输出给数据处理模块(4)。