[发明专利]一种基于稳态视觉诱发电位的沟通系统

说明书

本发明提供一种基于稳态视觉诱发电位的沟通系统，通过光源盒对用户产生视觉刺激，通过脑电采集模块采集人脑受视觉刺激后产生的视觉诱发电位信号，并对其进行处理，得到对应的脑电信号频率成分，基于该脑电信号频率成分，信息交互模块找到用户注视的光源子盒，得到对应的沟通信息，并同样通过光源盒来向陪护人员显示该沟通信息。该沟通系统提供了多个可自定义的光源子盒，用户可以按照自己的需求，将其自定义成多个常用的生活意图，因此，通过该沟通系统，用户可以仅使用脑电信号快速高效且准确地向陪护人员表达其常用的生活意图，从而能更快能到相应的帮助，提高用户的生活质量。

技术领域

本发明属于计算机和生命科学领域，具体涉及一种基于稳态视觉诱发电位的沟通系统。

背景技术

对于由意外伤害或疾病等原因导致瘫痪并无法发声的人群，在日常生活中往往无法向陪护人员表明自己的意图，导致其生活质量大大降低，为社会和家庭带来严重的负担。

脑机接口技术可以通过分析大脑的电活动信号，解码出当前的大脑状态，从而对外部设备进行控制，这种方式能够为身体瘫痪，不能说话，但是大脑健康的人群提供一种与外界沟通的方式。

目前有多种基于脑机接口的发明来提高上述人群的生活质量，如“基于SSVEP稳态视觉诱发电位的智能轮椅系统”(专利号CN201310163499.3)使用了脑机接口技术帮助瘫痪人群控制轮椅；专利“一种基于稳态视觉诱发电位的双拼中文输入系统”(专利号CN201710033253.2)应用脑机接口技术进行文字输入。针对于瘫痪人群与陪护人员的沟通，目前的方法尚有不足。其中很重要的一点是在特定的情况下瘫痪人群需要快速高效的表达其常用的生活意图，如特定的需求“饮水”，身体状态“不舒服”，表达情绪“开心”，甚至于其需要隐私空间时表达“请勿打扰”等等，这些意图通过打字等方式效率较低。

发明内容

为解决上述问题，提供一种基于稳态视觉诱发电位的沟通系统，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种基于稳态视觉诱发电位的沟通系统，能够基于脑电信号实现用户与陪护人员的快速沟通，其特征在于，包括：脑电采集模块，用于采集人脑接受视觉刺激后产生的稳态视觉诱发电位信号并对其进行处理；以及信息交互模块，用于产生视觉刺激、显示沟通信息以及进行人脸识别，与脑电采集模块通信连接，其中，脑电采集模块包括电极头戴以及信号处理电路，信息交互模块包括光源盒、摄像头以及控制电路，控制电路控制光源盒产生视觉刺激给用户，电极头戴采集用户的稳态视觉诱发电位信号；信号处理电路处理稳态视觉诱发电位信号，得到对应的脑电信号频率成分，控制电路控制光源盒基于脑电信号频率成分显示沟通信息让陪护人员确认。

本发明提供的基于稳态视觉诱发电位的沟通系统，还可以具有这样的技术特征，其中，电极头戴包括：两个位于前方的额叶电极，用于采集额叶脑电信号；两个位于后方的枕叶电极，用于采集枕叶脑电信号；以及参考电极，稳态视觉诱发电位信号包括额叶脑电信号以及枕叶脑电信号。

本发明提供的基于稳态视觉诱发电位的沟通系统，还可以具有这样的技术特征，其中，光源盒包括多个光源子盒，多个光源子盒中包括启动光源子盒、终止光源子盒以及至少一个自定义光源子盒，光源子盒具有LED灯以及盖板，当光源子盒在刺激工作模式时，LED灯闪烁，用于产生视觉刺激；当光源子盒在沟通工作模式时，LED灯常亮，用于指示沟通信息；当光源子盒在停止工作模式时，LED灯关闭，盖板用于定义沟通信息。

本发明提供的基于稳态视觉诱发电位的沟通系统，还可以具有这样的技术特征，其中，当多个自定义光源子盒进入刺激工作模式时，多个自定义光源子盒的LED灯以不同的频率闪烁。

本发明提供的基于稳态视觉诱发电位的沟通系统，还可以具有这样的技术特征，其中，信息交互模块通过摄像头进行人脸识别，当信息交互模块识别到人脸，并且用户的眼睛正对摄像头时，信息交互模块通过控制电路将启动光源子盒设置为刺激工作模式。