[发明专利]一种基于脑机接口的冥想训练方法

权利要求书

1.一种基于脑机接口的冥想训练方法，其特征在于：步骤一：系统初始化：用户戴上脑电采集头环，将脑电采集头环蓝牙接收器插入用户客户端USB接口，打开脑电采集头环，脑电采集头环与用户客户端自动进行蓝牙配对连接；打开用户客户端操作界面显示程序，首先点击训练模型按钮进入模型训练界面，在按照提示字幕进行了冥想和放松两个状态脑电的数据采集后，用户客户端自动将包含采集到的用户两种状态下的脑电数据文件上传至云端服务器进行脑电数据分析处理并生成对用户冥想和放松两个状态的SVM模型，并在服务器端生成模型后将模型下载回客户端本地，下载模型完毕后，再通过点击用户客户端内的冥想训练场景按钮打开冥想训练场景程序，打开冥想训练程序后，用户客户端与冥想场景进行通信连接，并通过连接传输数据控制冥想训练场景内容的变化；

步骤二：场景游历：冥想场景程序模块开始运行后，首先进入的是冥想场景游历动画，此时不通过用户客户端对场景进行控制；带入动画伴有轻快的音乐和冥想引导语音，使用户听到后逐渐放松身心，引导语音给用户讲解如何调节呼吸以进行冥想，使用户逐渐地做好准备进入冥想状态；

步骤三：交互反馈：冥想场景游历之后，虚拟现实冥想场景视角显示为虚拟现实场景中的虚拟现实人物的第一人称视角，同时脑电采集头环开始对用户的脑电数据进行采集并传输给客户端，客户端首先对用户实时的脑电数据进行滤波预处理，并使用预处理后的波段数据求取六个波段的排列熵特征，最后将计算得到的脑电波段排列熵特征输入到一开始训练得到的用户冥想状态二分类线性SVM模型中做运算，得到一个对用户当前实时冥想状态的评估分值，最终通过客户端与Unity冥想场景的TCP连接将这个用户实时的冥想状态分值转换为冥想场景变化的速度值传送给Unity冥想训练场景端，同时通过这个速度值控制冥想场景中的各个元素由静止变为动态、由单调变的优美的变化速度；变化速度由PID算法进行调节控制，以使场景变化速度值不会有较大的突变，从而使场景不会出现画面的跳跃突变；冥想训练的一开始，用户还没有进入到深层的冥想状态，冥想场景中的元素呈现出静止的状态，此时由于场景中的元素为静止状态，所以场景中的元素不发出相应运动时所具有的声音；随着用户跟随冥想语音引导进入冥想状态，客户端通过用户冥想SVM模型计算得到的冥想状态评估分值发生相应的改变，使得冥想场景端获得了一个改变冥想场景中元素状态变化的速度值，这个速度值是指冥想场景中预设的各个元素的形状或运动轨迹变化动画播放的速度，冥想场景中每个元素的动画都是由静止到运动、由单调到优美的；所有元素的动画在整个冥想训练中单次或多次播放，组成整个冥想训练场景的变化，该变化由一个范围从0到1的浮点数来控制，将这个浮点数值称为冥想场景的播放控制值，则通过客户端传来的通过用户冥想评估分值计算得到的速度值来控制冥想场景控制值从0到1增长的速度，即整个冥想场景由单调到优美的变化速度，从而给予进行冥想训练的用户实时的视听觉交互反馈，让用户更好地投入到冥想训练当中；

步骤四：冥想唤醒：冥想训练完成后，冥想场景进入冥想唤醒动画；在引导用户感受冥想训练后给自身带来的身心舒适的体验的同时，将用户从之前通过冥想训练所进入到的冥想状态中唤醒过来；

步骤五：冥想结束：当冥想场景冥想唤醒动画结束后，冥想场景视角改变到第三人称视角，该视角为冥想场景中的虚拟冥想者的第三人称视角，用于提示用户冥想训练已经结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口的冥想训练方法，其特征在于：所述脑电采集头环采集的是用户脑电波EEG信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口的冥想训练方法，其特征在于：所述步骤一中的用户客户端与冥想场景进行通信连接是通过TCP/IP协议。

4.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口的冥想训练方法，其特征在于：所述用户客户端为计算机。