[发明专利]一种结合异步眼动开关的视觉诱发脑机接口方法

权利要求书

1.一种结合异步眼动开关的视觉诱发脑机接口方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，进行硬件连接：

1.1)在使用者头部视觉枕区PO3、POz、PO4、O1、Oz、O2位置分别安放测量电极，在其单侧耳垂位置安放参考电极R，在其前额Fpz位置安放地电极；

1.2)安装眼动仪：眼动仪居中放置在计算机屏幕的正下方，保证眼动仪的上边缘与计算机屏幕下边缘相齐，保持计算机屏幕与水平面夹角范围为90°～120°，通过USB连接眼动仪和计算机；

步骤2，进入眼动仪校准程序：

通过眼动仪的校准程序，调整使用者与计算机屏幕的距离m，距离m范围为40～90cm，采用五点法完成眼动仪的校准；

步骤3，搭建双层结构：

3.1)上层结构：异步眼动开关界面，在计算机屏幕上显示开关界面：由放置在屏幕左上角的直径为D像素大小的圆以及其中心直径为d像素大小的小圆点组成；屏幕的右下部呈现指示性文字，将当前实时注视位置以左右眼横纵坐标分别取平均值的形式实时同步的显示在计算机屏幕上，实现眼动开关的打开与关闭功能；当使用者的注视位置落在直径为D像素的圆内时，则眼动开关打开；

3.2)下层结构：视觉诱发脑机接口，眼动开关打开后，计算机屏幕上显示2个以上棋盘格运动刺激单元T1、T2、…、Tn，运动刺激单元由相同大小的白色和灰色的小方块交替排列组成，按正弦调制方式进行收缩和扩张，形成双向视觉刺激，分别位于计算机屏幕的不同位置，以不同的刺激频率进行振荡，振荡频率均高于6Hz；

3.3)使用者注视2个以上运动刺激单元Tn中的任意一个，使用者注视的运动刺激单元称为目标，而其他运动刺激单元称为非目标；

步骤4，对采集到的脑电波进行目标识别，在下层结构中，计算机同步记录刺激开始与结束的时间，并通过测量电极采集原始脑电信号，使用GT²_circ检验法判别出刺激目标，计算机屏幕将注视的目标反馈给使用者；

步骤5，判断是否结束本次任务，在两次刺激呈现的间隔时间内，计算机屏幕同步显示通过GT²_circ检验判断的刺激目标和上层眼动开关，即放置在屏幕左上角的直径为D像素大小的圆以及其中心直径为d像素大小的小圆点；当使用者的注视位置落在直径为D像素的圆内时，则眼动开关关闭，程序返回步骤3；

步骤6，进行f次识别任务后，关闭程序，结束任务。

2.根据权利要求1所述的一种结合异步眼动开关的视觉诱发脑机接口方法，其特征在于：所述的步骤4中使用GT²_circ检验法判别出刺激目标，具体步骤为：首先，对原始脑电信号作滤波和陷波处理，然后，对处理过的脑电信号作预白化处理，消除低频脑电成份的影响；最后，经快速傅里叶变换得到包含多个谐波分量的傅里叶向量，将傅里叶向量代入GT²_circ检验中，得到相应统计量，通过比较统计量相对于绝对零值的显著程度，计算出不同刺激目标下的显著性概率，根据计算得到的每个刺激频率对应的显著性概率，若其中最小值小于预设的显著度水平，将最小值对应的刺激频率所属的运动刺激单元判定为使用者所注视的目标。