[发明专利]基于运动视觉诱发电位的视敏度检测方法

权利要求书

1.基于运动视觉诱发电位的视敏度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)同心圆环刺激范式：采用脑-机接口中的SSMVEP方法，通过MATLAB使用Psychophysics Toolbox编程绘制范式图案纹理的周期性收缩扩张运动，能够稳定刺激诱发SSMVEP；运动刺激目标表现为明暗相间同心圆环，明亮区域和暗区域间距相等；在刺激呈现过程中，范式整体亮度与整体尺寸保持不变；圆环相位按正弦方式进行调制，在收缩和扩张两个方向上形成周期往复振荡运动，收缩和扩张运动的翻转频率定义为刺激频率，运动方向在一个周期内改变两次；

2)刺激范式空间频率扫描梯度：对应于标准对数视敏度表，设计一系列同心圆环范式，作为SSMVEP视敏度检测的视标；对应于标准对数视敏度表的1.1logMAR与-0.1logMAR视标，通过调整范式的空间频率，使同心圆环的黑白间隔对人眼视角与视敏度表中字母‘E’的黑白间隔对人眼视角相等；空间频率从1.1logMAR以每秒0.1logMAR向-0.1logMAR线性递减，总扫描时长为12秒；

3)脑-机接口平台搭建：实验前将参考电极放置于受试者左耳垂，地电极放置于受试者前额，测量电极布置在头部枕区；电极与脑电采集模块连接，经放大、滤波、数模转换后输出脑电信号到计算机，进一步数据处理；

4)刺激范式呈现：计算机通过显示器扩展使高刷新率显示器上呈现刺激范式；在实验过程中，使用者需要根据屏幕提示注视刺激范式；实验过程中，被试者需要坐在实验室中，每次进行单眼测试；通过脑电采集设备采集使用者注视范式时产生的脑电信号，经放大、滤波与A/D转换后，将处理后的脑电信号输入计算机利用典型相关分析(CCA)进行特征提取；

5)视敏度阈值判定：通过窗长2秒、滑移时长1秒的矩形窗对12秒的SSMVEP信号进行分析，得出典型相关系数随时间变化曲线及对应的信噪比(SNR)，从而进行范式响应值的判定；采用SNR值对CCA谱进行响应值判定，当SNR大于2.0时，说明视觉诱发电位显著，响应值为1；信噪比不高于2.0时，视觉诱发电位不显著，响应值为0；SSMVEP视敏度值定义为最后脑电响应值为1时对应的刺激范式空间频率值logMAR；

6)视敏度检测结果反馈：完成所有刺激范式刺激后，使用者的客观脑电视敏度值通过屏幕输出。

2.根据权利要求1所述的基于运动视觉诱发电位的视敏度检测方法，其特征在于：所述的步骤5)中矩形窗取窗长最中心时间所对应的空间频率，并得出其所对应的CCA值与SNR值，再根据阈值判定算法进行判定。

3.根据权利要求1所述的基于运动视觉诱发电位的视敏度检测方法，其特征在于：所述的步骤5)中实验得到CCA值与SNR值随范式空间频率logMAR值1.0-0.0的变化趋势，其中CCA值与SNR值都随logMAR值而变小；采用SNR值对CCA频谱进行响应值判定，信噪比定义为目标刺激频率8Hz相关系数的平方值与CCA谱上10个相邻点相关系数平方的平均值之比；当SNR大于2.0时，说明视觉诱发电位显著，响应值为1；信噪比不高于2.0时，视觉诱发电位不显著，响应值为0；SSMVEP视敏度值定义为最后脑电响应值为1时对应的刺激范式空间频率值logMAR。