[发明专利]基于错觉运动感知的稳态诱发电位脑-机接口方法

摘要

一种基于错觉运动感知的稳态诱发电位脑‑机接口方法，先进行图形交替错觉范式纹理设计，选用亮度渐变、大小渐变的箭头形状作为发射错觉运动图形纹理的基本结构，对原图放大形成扩张帧图案，原图则作为收缩帧图案；选用标准正蓝色作为纹理背景色，箭头设计为黑白交替呈现，另在圆心处设置黑点作为视觉引导中心，形成交替过程中的收缩‑扩张运动反转；然后搭建脑机接口实验平台，再进行范式呈现与识别，计算机通过屏幕显示注视频率，实现对使用者的视觉反馈，完成一次目标识别，再重复下一次目标任务识别；本发明以最少图片数即双帧图片交替，呈现视觉运动刺激效果，有效诱发稳态视觉脑电信号，可适用于虚拟现实系统等应用场景。

主权项

1.一种基于错觉运动感知的稳态诱发电位脑‑机接口方法，其特征在于，包括以下步骤：1)图形交替错觉范式纹理设计：选用亮度渐变、大小渐变的箭头形状作为发射错觉运动图形纹理的基本结构，对原图进行放大形成扩张帧图案，原图则作为收缩帧图案；选用标准正蓝色作为纹理背景色，箭头设计为黑白交替呈现，另在圆心处设置黑点作为视觉引导中心，形成交替过程中的收缩‑扩张运动反转；将运动方向改变的频率定义为运动反转频率f，交替错觉运动范式采用运动反转频率f作为视觉诱发电位的基频，并建立相应的运动控制模型：其相位调制函数为：式中：反映范式收缩‑扩张运动特征；FC为一个运动周期所需帧数；n为帧数变量；运动反转频率为：式中：f为运动反转频率；fr为设定的图片刷新帧率；Fc为一个运动周期所需帧数；运动反转频率f与屏幕刷新率fs关系：式中：f为运动反转频率；fr为设定的图片刷新帧率；fs为屏幕刷新率；2)搭建脑机接口实验平台：将脑电帽戴在使用者头上，取后脑枕叶区PO3、POz、PO4、O1、Oz、O2为测量电极，前额为接地电极，单侧耳垂放置参考电极，给各电极注入导电膏，确保电极连接正常，与头皮接触良好，脑电帽通过放大器与计算机相连，对采集信号进行在线处理，使用者坐于电脑前，头部距离计算机屏幕70‑80cm；3)范式呈现与识别：范式呈现设备采用LED液晶显示屏，通过MATLAB软件PSYCHTOOLBOX工具箱交替刷新错觉刺激范式收缩帧与扩张帧，图片刷新频率即为脑电诱发频率，电极测得的脑电信号经放大和模数转换后送往计算机，通过典型相关分析算法进行信号特征提取及分类识别；4)根据计算得到的最大相关系数值，将其对应频率所属的错觉图形范式刺激判定为使用者所注视的目标，计算机通过屏幕显示注视频率，实现对使用者的视觉反馈，完成一次目标识别；5)返回步骤3)，重复步骤3)和步骤4)，进行下一次目标任务识别。