[发明专利]一种基于虚拟现实的生物信息反馈系统

摘要

本发明公开了一种基于虚拟现实的生物信息反馈系统，包括采集系统S1和虚拟现实反馈系统S2，采集系统S1包括若干头皮电极、脑电信号提取模块和脑电信号处理模块，虚拟现实反馈系统S2包括管理模块、数据库、反馈训练模块、显示模块、离线分析模块、通讯逻辑模块、脑电信号二次处理模块；本发明准确的采集生物电信号，处理并提取出纯净的脑电信号，对信号特征处理，对比数据库分析之后，得到准确的压力级别；对不同疾病可配置干预系统，实现针对性的干预系统；实时运算实现实时反馈系统，能直观看到受试者当前状态，达到自我训练并调整；良好的虚拟现实系统，全新的互动场景与互动手段的设计，可以增强互动感、沉浸感与可操作性。

主权项

一种基于虚拟现实的生物信息反馈系统，包括采集系统S1和虚拟现实反馈系统S2，其特征在于，采集系统S1包括若干头皮电极（1）、脑电信号提取模块（2）和脑电信号处理模块（3），虚拟现实反馈系统S2包括管理模块、数据采集模块、数据库、反馈训练模块、显示模块、离线分析模块、通讯逻辑模块、脑电信号二次处理模块；采集系统S1：由若干头皮电极（1）对频率是256Hz的脑电信号进行采样，并将采集的脑电信号送入脑电信号提取模块（2）；使用脑电信号提取模块（2），对脑电信号进行提取、放大和滤波处理，放大的信号通过16位模数转换成数字信号后送入硬件，实时送给脑电信号处理模块（3）；利用脑电信号处理模块（3），用于对模数转换的数字信号进行预处理，采用小波包分解、小波阈值的方法进一步消除干扰和生理伪差，并利用神经网络、频谱分析以及数据融合算法对信号进行实时的特征信息提取，并将处理后的脑电信号以及实时特征信息，将采集脑电信号用于支持脑电生物反馈训练的虚拟现实反馈系统S2；虚拟现实反馈系统S2：首先通过管理模块对训练进程和受试者信息进行管理，包括训练者信息的创建、查询、修改、删除，以及训练方案的选择，设置反馈训练方案所要求的指标和形式以及资料的存储；并将训练方案、训练者的信息及其训练的过程都存储在数据库中；并根据数据库中信息对训练者执行，并实时的反馈到反馈训练模块中，反馈训练模块中有预先设定的训练指标，用于根据训练者选定的方案对训练者进行虚拟现实视听信息反馈训练，并从通讯逻辑模块读出反馈训练方案中所要求的特征信息与预先设定好的训练指标进行比较；并将训练的结果显示在显示模块中，用于实时显示训练者的动态脑电图，实时监控训练者的脑电变化情况；在对脑电信号处理模块（3）实时预处理后得到的脑电信号数据在时频域进行特征分析的离线分析模块，可以为受试者提供正确地反馈训练方案；并使用解决若干线程之间的资源同步访问的通讯逻辑模块，使线程能够正确地访问共有资源；采集由USB传输上来的经过预处理的脑电信号以及该信号的实时特征信息包的数据采集模块，采集的数据送入脑电信号二次处理模块；对采集系统S1中的脑电信号处理模块（3）的数据进行进一步的处理，消除传输过程中的信号失真，并将特征信息包中的信息提取出来送入通讯逻辑模块。