[发明专利]一种基于交互界面的BCI多任务方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于交互界面的BCI多任务方法，包括：S1.建立实验设计系统和实验处理系统；S2.将实验范式设计所需参数和多任务执行所需参数使用通信协议发送给实验范式设计模块和多任务执行模块；S3.将实验范式相关参数送给脑电信号处理模块、实验范式生成模块和多任务执行模块；S4.将实验范式设计模块发送的参数与已实现的实验范式相匹配，并生成刺激界面；S5.提供常用BCI实验范式所需的预处理及分类算法；S6.将参数进行一对一映射，并根据系统运行时脑电信号处理模块发送的分类结果匹配执行相应操作。本发明简化了BCI实验范式以及多任务控制系统的设计工作。

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，尤其是涉及一种基于交互界面的BCI多任务方法及系统。

背景技术

脑机接口(Brain Computer Interface，BCI)通过采集和解析大脑生物电信号，使人直接通过大脑来表达思想或操纵外部设备，而不通过人的肢体动作或者语言，其为人的大脑与外部设备的有效交互提供了新的途径，因此已被成功用于帮助运动残疾患者操控设备，比如家用电器、轮椅等，提高患者的生活质量。

目前BCI系统在实际应用中还不够成熟，其主要原因在于BCI系统只能控制单一的任务，不能同时控制多个任务，因此无法做到随用户的需求进行灵活调整。但BCI系统的设计与实现过程非常复杂与繁琐，对程序人员代码设计以及实现能力要求较高。尤其是当BCI系统新增一个任务时，就需要对BCI系统重新进行任务模块设计以及编写代码，设计与实现的过程非常繁琐且耗时，这对程序开发人员非常不友好，且极大地限制了BCI的应用。

综上所述，已有的BCI系统控制任务单一，灵活性不够，且无论是BCI实验范式的设计，还是BCI的任务控制设计需要重新编写代码，过程极其繁琐，迫切需要研发一款友好灵活的BCI多任务系统。

发明内容

本发明提供了一种基于交互界面的BCI多任务方法及系统，以至少解决上述一个问题，满足上述所需。

本发明实施例一方面公开了一种基于交互界面的BCI多任务方法，包括：

S1.建立由多任务设计模块和实验范式设计模块组成的实验设计系统，和由实验范式生成模块、脑电信号处理模块和多任务执行模块组成的实验处理系统；

S2.通过所述多任务设计模块提供第一交互界面，用户通过所述第一交互界面自定义实验范式设计所需参数和多任务执行所需参数，并将所述实验范式设计所需参数和多任务执行所需参数使用通信协议发送给所述实验范式设计模块和多任务执行模块；

S3.通过所述实验范式设计模块提供第二交互界面，用户通过所述第二交互界面设计实验范式，完成实验范式的初步配置和实验范式相关参数的设置，并将所述实验范式相关参数使用通信协议发送给所述脑电信号处理模块、实验范式生成模块和多任务执行模块；

S4.通过所述实验范式生成模块生成常用BCI实验范式，并将所述实验范式设计模块发送的参数与已实现的实验范式相匹配，再调用已实现的实验范式刺激界面接口，将每个实验范式界面显示到显示器上，并通过通信协议接收所述多任务执行模块的指令完成实验范式之间的跳转切换操作；

S5.通过所述脑电信号处理模块提供常用BCI实验范式所需的预处理及分类算法，并将所述实验范式设计模块发送的参数与已实现的预处理及分类算法相匹配，对采集到的脑电数据按照当前实验范式界面相关联的预处理及分类算法操作进行数据处理，然后将分类结果使用通信协议发送给所述多任务执行模块，并通过接收所述多任务执行模块的指令进行实验范式之间的跳转切换操作；

S6.通过所述多任务执行模块将所述多任务设计模块和实验范式设计模块发送的参数进行一对一映射，并保存到文件中，并根据系统运行时所述脑电信号处理模块发送的分类结果匹配执行相应操作需要的映射信息，然后执行与分类结果相关联的软件、硬件操作或实验范式之间的跳转切换操作。