[发明专利]一种实现无校准P300脑机接口的方法

说明书

本发明涉及一种实现无校准P300脑机接口的方法，该方法为每个被试设置两个指示器，一个指示器表示当前刺激诱发了P300成分，另一个指示器表示当前刺激没有诱发P300成分；在推进过程中，在观测当前脑电信号的基础上依据设定的策略选取一个指示器作为对当前刺激是否诱发P300成分的判断；同时在P300脑机接口实验平台上，根据平台的反馈优化选取策略。该方法可以在无校准的前提下启动P300脑机接口交互，并在交互过程中快速优化性能，提高了P300脑机接口的工作效率。

技术领域

本发明属于生物识别技术领域，具体涉及一种实现无校准P300脑机接口的方法。

背景技术

P300是大脑认知过程中产生的一种事件相关电位，主要与期待、意动、觉醒、注意等心理因素有关。P300脑机接口通常需要一个被试校准的过程来收集被试脑电数据并训练被试专用的分类器。但是，被试校准过程费时费力，影响被试体验，不利于P300脑机接口提高效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现无校准P300脑机接口的方法，该方法可以在无校准的前提下启动P300脑机接口交互，并在交互过程中快速优化性能，提高了P300脑机接口的工作效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种实现无校准P300脑机接口的方法，其特征在于，该方法为每个被试设置两个指示器，一个指示器表示当前刺激诱发了P300成分，另一个指示器表示当前刺激没有诱发P300成分；在推进过程中，在观测当前脑电信号的基础上依据设定的策略选取一个指示器作为对当前刺激是否诱发P300成分的判断；同时根据脑机交互平台的反馈优化选取策略。

进一步地，该方法为每个被试设置指示器集合A＝{a_p,a_n}，把每一次闪烁刺激称为一个trial，P300脑机接口系统按照trial_t,t＝1,2,3,……的次序向前推进；在每个trial中，P300脑机接口系统获取当前trial的脑电信号的特征向量：依据设定的策略观测e_t，从A中选取一个指示器a_t；如果a_t＝a_p则P300脑机接口系统认为当前trial诱发出了P300成分，否则认为当前trial没有诱发出P300成分。

进一步地，P300脑机接口系统能够获取关于当前trial的反馈，称为r_t,p和r_t,n；如果当前trial确实诱发了P300，r_t,p＝1,r_t,n＝0，否则r_t,p＝0,r_t,n＝1；P300脑机接口系统每次获得反馈都更新从A中选取指示器的策略，从而使选取策略不断优化。

进一步地，P300脑机接口系统选取指示器的策略和优化选取策略的方法为：

初始时设置d维单位矩阵Φ和d维零向量b_a,a∈A，在trial_t,t＝1,2,3,……的推进过程中，每个trial都执行以下步骤：

步骤1：提取e_t；

步骤2：针对每个a∈A，计算Φ^-1b_a，并赋值给而后计算并赋值给p_t,a；

步骤3：计算a_t＝argmax_a∈Ap_t,a，并根据a_t输出trial_t是否诱发P300的判断；

步骤4：获取trial_t的反馈r_t,p和r_t,n；

步骤5：用更新Φ；