[发明专利]一种脑控虚拟人避障控制方法

摘要

本发明公开了一种脑控虚拟人避障控制方法，包括离线训练步骤：系统初始化；启动交互界面；使用者按照提示注视相应的闪烁的按钮，通过电极帽采集使用者的脑电信号；处理采集到的脑电信号；确定最大与第二大归一化回归分值的差值的阈值以及最大按钮闪烁轮数、最小按钮闪烁轮数作为在线训练阶段自适应贝叶斯分类器的设定参数；在线控制步骤：重新初始化相关参数，启动交互界面；使用者自行决定注视闪烁的按钮，同时电极帽采集脑电信号；处理采集到的脑电信号；根据输出的分类结果生成控制命令，控制虚拟人运动。本发明方法可以控制虚拟人在虚拟场景中进行相应的运动躲避障碍物，提高对脑控的训练效果，让使用者获得更好的体验。

主权项

1.一种脑控虚拟人避障控制方法，其特征在于，包括离线训练步骤和在线控制步骤：A离线训练：S1、系统初始化；S2、启动交互界面，交互界面显示随机闪烁的按钮以及提示窗口；S3、使用者按照提示窗口的指示注视相应的闪烁的按钮，通过电极帽采集使用者的脑电信号；S4、处理采集到的脑电信号，包括：预处理，信号特征提取和利用贝叶斯分类器进行分类训练，得到不同按钮对应的归一化回归分值，归一化回归分值最大的按钮即视为使用者注视的按钮；确定最大与第二大归一化回归分值的差值的阈值，以及最大按钮闪烁轮数、最小按钮闪烁轮数作为在线训练阶段自适应贝叶斯分类器的设定参数；其中，确定最大与第二大归一化回归分值的差值的阈值方法为：采集到第K轮脑电信号时，对前K轮的特征向量取平均，然后将平均后的特征向量用贝叶斯分类器进行分类回归，获得不同按钮对应的回归分值S_i，最大的归一化回归分值记为S_max，第二大的归一化回归分值记为S_sec，定义S_max‑S_sec＝△θ(0<△θ<1)，设定不同的△θ的阈值θ₀；判断△θ>θ₀是否成立，若成立，则按钮闪烁完之后输出S_max对应的按钮符号作为分类结果；若不成立则继续采集下一轮脑电信号；直到达到按钮闪烁设定轮数之后△θ>θ₀依然不成立，则对所有轮的特征向量取平均，输出S_max对应的按钮符号作为分类结果；根据输出的分类结果得出正确率以及信息传输率；得到正确率与θ₀的关系图线以及信息传输率与θ₀的关系图线，然后通过比较，在保证正确率和系统信息传输率都满足需求的情况下，选择一个最佳值作为阈值θ₀；B在线控制：S5、重新初始化相关参数，启动交互界面，提示窗口不再显示；S6、使用者根据障碍物位置与虚拟人位置自行决定注视闪烁的按钮，同时电极帽采集使用者的脑电信号；S7、采集到脑电信号后，处理采集到的脑电信号，包括：预处理，信号特征提取和利用自适应贝叶斯分类器进行分类训练；S8、根据输出的分类结果生成控制命令，控制虚拟人运动。