[发明专利]一种两人协同的P300-BCI目标决策系统及方法

说明书

本发明提供了一种两人协同的P300‑BCI目标决策系统及方法。所述两人协同的P300‑BCI目标决策系统包括脑机接口、任务识别机制及数据处理系统，所述脑机接口与所述任务识别机制连接，所述数据处理系统与所述任务识别机制连接，所述脑机接口可接收两个被试者的脑电信息，每个被试者对应识别待识别任务是否出现在所述N×N二维RC范式界面屏幕的行坐标或列坐标上，所述数据处理系统包括范式测试系统及被试者脑电信号数据处理模块，使能得知每个被试者所识别的待识别任务的行坐标，或列坐标，获得识别结果。本发明利用脑机接口两人协同决策的方式优化决策，以提高识别效率。

技术领域

本发明涉及人工智能脑科学与计算机技术领域，特别涉及一种两人协同的P300-BCI目标决策系统及方法。

背景技术

脑机接口(brain computer interface,BCI)，也被称为“大脑端口”或者“脑机融合感知，旨在建立人与外部设备之间的连接通路。在实验中，当被测试者收到外部视觉的刺激的时候，其大脑内部神经活动将会产生相应的变化，这些被动的响应将会形成不同的脑电时空尺度模式。利用计算机对脑电信号进行采集和分析，相应的刺激信号将会被识别和判断出来。通过对这些刺激信号的分析，可以将其作为人对外部设备控制的指令，从而实现对特定目标的识别。

传统的P300-BCI中，被试需要独自观察行扫描从而判断出目标的列坐标，再观察列扫描得出行坐标，从而定位目标。在经典p300范式实验中，通常是由一个人单独完成被试任务，长时间的屏幕刺激和高度紧张的状态容易使被试产生疲劳，被试因而不得不进行多组休息，大大降低了实验效率。

发明内容

本发明提供了一种两人协同的P300-BCI目标决策系统及方法，其目的是为了解决背景技术中决策的效率不高的技术问题。

将P300-BCI的范式进行分解，从而实现了多人协同的P300-BCI。以两人协同拼写范式为例，两人同时观察两个屏幕并选择相同的目标，一人负责行扫描给出列坐标，一人负责列扫描给出行坐标，共同决策定位目标，从而可以使在目前最快的字符识别技术上，再使时间减半。打开了多人协同脑机接口的大门。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供的两人协同的P300-BCI目标决策系统，包括脑机接口、任务识别机制及数据处理系统，所述脑机接口与所述任务识别机制连接，所述数据处理系统与所述任务识别机制连接，所述脑机接口可接收两个被试者的脑电信息，所述任务识别机制为N×N二维RC范式界面屏幕，每个被试者对应一个N×N二维RC范式界面屏幕，每个被试者对应识别待识别任务是否出现在所述N×N二维RC范式界面屏幕的行坐标或列坐标上，所述数据处理系统包括范式测试系统及被试者脑电信号数据处理模块，使能得知每个被试者所识别的待识别任务的行坐标，或列坐标，获得识别结果。

优选地，所述N×N二维RC范式界面屏幕采用多进程和多线程的方法实现视觉刺激范式，两个所述N×N二维RC范式界面屏幕均包括主进程和子进程，所述主进程包括主显示线程、主设计线程及主通信线程，所述主显示线程显示所述主设计线程生成的信息，所述主通信线程将所述主设计线程生成的信息传递给所述子进程；所述子进程包括子通信线程及子显示线程，所述子通信线程可处于监听状态，所述子通信线程从主进程接收到数据，再通过全局变量更新所述接收到的数据，并将更新后的数据传递给所述子显示线程显示。

优选地，所述N×N二维RC范式界面屏幕显示待识别任务的机制包括：

步骤A、主进程根据备选任务，生成多个任务，形成任务列表，显示在第一个所述N×N二维RC范式界面屏幕中，同时，此任务列表将被发送到子进程，并在第二个所述N×N二维RC范式界面屏幕中同步显示；

步骤B、主进程从任务列表中提取当前任务，同步第一个所述N×N二维RC范式界面屏幕和第二个所述N×N二维RC范式界面屏幕中的提示，使第一个被试者和第二个被试者可以执行相同的指令；