[发明专利]基于运动视觉诱发电位的对比敏感度检测方法

说明书

基于运动视觉诱发电位的对比敏感度检测方法，先设计同心圆环刺激范式即刺激范式对比度扫描梯度，进行脑‑机接口平台搭建，再进行刺激范式呈现；对脑电数据进行特征提取，并通过计算典型相关分析频谱的信噪比(SNR)进行范式响应值的判定，提高SSMVEP对比敏感度检测的准确性；最后将对比敏感度脑电客观检测结果通过屏幕反馈出来；本发明通过设计一组用于对比敏感度检查的同心圆环扫描稳态运动视觉诱发电位(SSMVEP)范式，并提出相应的阈值判定标准，得出脑电客观对比敏感度值，为眼科检查中对比敏感度的检测提供一种客观且定量的测量方法。

技术领域

本发明涉及脑-机接口与眼视光学检查技术领域，具体涉及基于运动视觉诱发电位的对比敏感度检测方法。

背景技术

对比敏感度是测定视觉系统辨认不同大小物体空间频率(周/度)时，所需的物体表面的黑白反差(对比度)，用以评价视觉系统对不同大小物体的分辨能力，因此它是一种新的视觉功能定量检查法。常见的视光学检查比较依赖于被试的主观感受和配合，例如对比敏感的检查需要用对比敏感度差异视力表、CSV-1000灯箱等方法。这些方法都需要以被试的主观判断作为检查的终点，对于有沟通问题的人，如语前儿童或幼儿，不适合利用这类方法进行视功能的评估；成年人也可能受到环境因素的影响产生误判；在法医学检验中不能排除被鉴定者的谎报与欺骗。

脑-机接口(BCI)和脑电图(EEG)，尤其是头皮脑电图，是一种更客观、更直接地评估视觉功能的新方法。近年来，不少学者利用扫描视觉诱发电位(sVEP)、稳态视觉诱发电位(SSVEP)、模式视觉诱发电位(PVEP)等方法完成了对视力以及对比敏感度的检测。但目前的研究主要着眼于通过改变一些相关刺激参数以确定视觉功能阈值以及观察脑电图反应。此外，传统的棋盘格和光栅的SSVEP或PVEP范式，更可能导致视觉疲劳，从而导致信号质量下降。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供基于运动视觉诱发电位的对比敏感度检测方法，通过设计一系列用于对比敏感度检查的同心圆环稳态运动视觉诱发电位(SSMVEP)范式，并提出相应的阈值判定标准，得出脑电客观对比敏感度值，为眼科检查中对比敏感度的检测提供一种客观且定量的测量方法。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

基于运动视觉诱发电位的对比敏感度检测方法，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)刺激范式对比度扫描梯度：对应于CSV-1000灯箱，设计一系列同心圆环范式，作为SSMVEP对比敏感度检测的视标；通过调整屏幕距离与范式整体尺寸，使范式对人眼视角为2°；对应CSV-1000灯箱，范式设计包含4种空间频率3cpd、6cpd、12cpd、18cpd，空间频率通过调整黑白圆环间隔确定；对应于CSV-1000灯箱对比度0.85log和2.20log，通过调整黑色圆环的灰度值，使得对比度与其相同；在空间保持不变的情况下，对比度从0.85log以每秒0.15log向2.20log线性递增，扫描时长为9秒；依次进行4种空间频率的范式扫描；

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；