[发明专利]多指令集下脑机一体化的目标侦查无人车

说明书

本发明公开了一种多指令集下脑机一体化的目标侦查无人车方法，涉及脑机交互研究领域。该方法的具体步骤为：一、双手控制指令集4个，用于实现无人车的前、后、左、右的运动；二、在双手已被占用的情况下，使用视觉稳态诱发信号控制无人车云台摄像头进行左右俯仰四个自由度的控制；三、使用事件想象脑电信号控制无人车云台摄像头焦距伸、缩或静止，将目标在屏幕上放大或缩小；四、使用连续眨眼信号控制无人车云台摄像头在变焦与左右俯仰转动之间的模式切换以及对视频图像截屏；共实现11个指令集的目标侦查无人车智能控制方法。

技术领域

本发明属于脑机一体化研究领域，涉及了多指令集下脑机一体化无人车目标搜索技术。

背景技术

利用无人车进行目标侦查在战场、受灾地区、勘探等场景有着广泛的应用。由于受灾地区、勘探场景地势复杂，而在战场中，无人车需要伪装、躲避，因此操控人员需要双手操作操控感，对无人车的运动轨迹进行精准控制，以防无人车卡塞、翻车、暴露。无人车在以上场景中行进的最大目的是对目标的侦察、获取与识别，因此还要求无人车在运动过程中同时不断调整无人车云台的角度与云台焦距的伸缩，以便将目标呈现在回传视频的最中央并调整至最清晰尺寸。本发明公开的新型目标侦查无人车智能控制系统以脑机一体化技术为核心，用来解决无人车操控人员在双手被遥控装置占用时，无法对目标的侦察与获取进行及时发现与操作的难题，提出了在双手控制车辆运动的同时，利用脑机一体化技术控制无人车云台进行侦察和获取，从而实现多指令集的同时操控。

脑机一体化是神经科学与工程科学的交叉领域，它强调大脑与计算机之间的相互作用，该技术实时的记录大脑头皮的生物电信号，并用其直接控制外部设备而不需要神经和肌肉参与。在新型脑机一体化控制系统中，利用操控人员对外部设备进行脑控是十分重要的组成部分之一。本专利提出了基于事件想象的意识任务范式，其中所涉及的事件包括但不限于抓取、手指、交通工具、运动等，该范式能够诱发出明显的EEG特征。在脑机一体化控制回路中，操控人员利用眨眼所诱发的肌电信号进行高准确度的控制是常用方法之一。

本发明旨在实现手控与脑控的结合，充分发挥人的潜力，实现高效的智能侦察和搜索。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型目标侦查无人车智能控制的方法与技术。多指令集下的无人车云台脑机一体化系统能够在操控人员双手控制无人车运动的同时解码被试的主观意愿，实现利用大脑神经信号控制无人车云台的功能。系统通过脑电采集仪实时采集操控人员的EEG，在信号处理平台对EEG进行特征提取与模式识别，最终通过外部设备驱动模块实现对无人车云台的控制。

本发明通过如下技术方案实现：

一、目标侦查无人车脑机一体化智能控制系统，硬件部分包括脑电信号采集传输模块，视觉刺激装置，无人车云台。系统硬件框图如图1所示。

1)脑电信号采集传输模块

用于采集事件想象EEG、视觉刺激诱发的稳态视觉诱发电位(Steady StateVisual Evoked Potential，SSVEP)以及意识眨眼EEG，EEG通过无线模块传输给信号处理平台；

2)视觉刺激装置

该装置中央内嵌显示器用来显示无人车云台拍摄的画面，操控人员通过回传视频进行目标侦查。显示器四周嵌有LED闪烁光源以诱发出被试高质量的SSVEP；

3)无人车云台

二、无人车脑机一体化智能控制方法，包括以下内容: