[发明专利]基于空间和语义一致的视听觉脑机接口拼写系统及其方法

权利要求书

1.一种基于空间和语义一致的视听觉脑机接口拼写系统，其特征在于，包括视听觉刺激装置、脑电信号采集装置和计算机；

所述视听觉刺激装置采用基于空间和语义一致的视听觉实验范式对被试者产生关于目标字符的视觉和听觉刺激；

所述脑电信号采集装置采集被试者的脑电信号，并将采集到的脑电信号数据发送至所述计算机；

所述计算机对所述脑电信号数据进行数据预处理，得到预处理后的脑电信号数据；

所述计算机对所述预处理后的脑电信号数据进行特征提取与分类，得到分类结果，并将所述分类结果发送至输出显示设备，所述输出显示设备用于输出字符。

2.根据权利要求1所述的基于空间和语义一致的视听觉脑机接口拼写系统，其特征在于，所述视听觉刺激装置包括显示模块和发音模块，所述视听觉刺激装置采用基于空间和语义一致的视听觉实验范式对被试者产生关于目标字符的视觉和听觉刺激的过程包括以下步骤：

步骤一：所述显示模块显示字符初始界面，所述字符初始界面包括矩阵式组区域块，每一所述组区域块内显示若干个字符，且每一所述组区域块均具有区域编号；

步骤二：对所述目标字符进行突出显示；

步骤三：所述字符初始界面切换至组区域界面，在所述组区域界面，各个所述组区域块等概率随机闪烁显示对应的区域编号，每一所述组区域块至少闪烁显示一次对应的区域编号，且所述发音模块在各个所述组区域块闪烁显示对应的区域编号时发出对应的区域编号听觉发音；

步骤四：所述组区域界面切换至子区域界面，所述子区域界面包括矩阵式子区域块，所述子区域界面为所述目标字符所在的目标组区域块内显示的全部所述字符在各个所述子区域块上的展开显示，每一所述子区域块显示其中一个所述字符；

步骤五：各个所述子区域块等概率随机闪烁显示对应的字符，每一所述子区域块至少闪烁显示一次对应的字符，且所述发音模块在各个所述子区域块闪烁显示对应的字符时发出对应的字符听觉发音。

3.根据权利要求2所述的基于空间和语义一致的视听觉脑机接口拼写系统，其特征在于，

所述矩阵式组区域块包括6个所述组区域块，所述矩阵子区域块包括6个所述子区域块，且6个所述组区域块和6个所述子区域块均呈3×2阵列分布；

在所述字符初始界面，每一所述组区域块内显示6个字符，且任意两个所述组区域块内显示的字符不同。

4.根据权利要求3所述的基于空间和语义一致的视听觉脑机接口拼写系统，其特征在于，所述发音模块包括左耳发音子模块和右耳发音子模块；

当所述组区域界面上3×2阵列的第一列中任意一个所述组区域块闪烁显示对应的区域编号时，仅由所述左耳发音子模块发出对应的区域编号听觉发音；

当所述组区域界面上3×2阵列的第二列中任意一个所述组区域块闪烁显示对应的区域编号时，仅由所述右耳发音子模块发出对应的区域编号听觉发音；

当所述子区域界面上3×2阵列的第一列中任意一个所述子区域块闪烁显示对应的字符时，仅由所述左耳发音子模块发出对应的字符听觉发音；

当所述子区域界面上3×2阵列的第二列中任意一个所述子区域块闪烁显示对应的字符时，仅由所述右耳发音子模块发出对应的字符听觉发音。

5.根据权利要求4所述的基于空间和语义一致的视听觉脑机接口拼写系统，其特征在于，

在所述字符初始界面，6个所述组区域块所显示的36个字符由26个英文字母字符、9个数字字符和1个特殊字符组成。

6.根据权利要求5所述的基于空间和语义一致的视听觉脑机接口拼写系统，其特征在于，

所述显示模块对所述目标字符突出显示1秒后，恢复至所述字符初始界面；

所述字符初始界面持续显示1秒后，所述字符初始界面切换至所述组区域界面；

所述组区域界面持续显示1秒后，各个所述组区域块开始等概率随机闪烁显示对应的区域编号，闪烁显示结束后，恢复至所述组区域界面；

所述组区域界面持续显示1秒后，所述组区域界面切换至所述子区域界面；

所述子区域界面持续显示1秒后，各个所述子区域块开始等概率随机闪烁显示对应的字符，闪烁显示结束后，恢复至所述子区域界面。