申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2024-01-29

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN118051870A

主分类号：G06F18/25

分类号：G06F18/25;A61B5/372;A61B5/374;A61B5/00;G06F18/213;G06F18/2131;G06F18/2411;G06F3/01

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开

摘要：本发明公开的一种基于脑电信号的用户任务状态异步检测方法，属于脑机交互领域。本发明实现方法为：用户通过执行睁闭眼动作辅助异步运动想象范式，诱发α节律变化和运动相关电位；采用并行方式处理不同脑区的多通道脑电信号，构建多域联合分析方法从中分别提取α节律特征和运动相关电位特征，使用两类特征对用户的空闲状态和任务状态进行分类；通过混淆矩阵评价两类特征分类结果的可信度，并得到融合时各自的权重系数，通过加权D‑S证据理论决策融合方法得到融合决策结果，构建融合α节律特征和运动相关电位特征分类结果的用户状态映射关系；通过融合决策得到的用户状态映射关系，提高运动想象任务状态识别的准确性和运动想象起始点检测精度。

主权项：1.基于脑电信号的用户任务状态异步检测方法，其特征在于：包括如下步骤，S1：用户佩戴脑电信号采集设备，在每次从空闲状态进入任务状态之前先执行短暂的闭眼动作，在闭眼的同时做好运动想象任务的准备，在睁眼的同时开始运动想象任务；从闭眼到睁眼的这段时间内，用户大脑信号中同时出现α节律变化和运动相关电位两种特征；所述短暂指时间范围在1秒到3秒之间；S2：采用上述睁闭眼动作辅助的异步运动想象范式，通过用户佩戴的脑电信号采集设备获取用户的实时脑电信号，使用滑动时间窗截取脑电信号用于后续分析处理；所述脑电信号包括枕区电极通道和感觉运动区电极通道采集的多通道脑电信号；S3：对于枕区电极通道采集的多通道脑电信号，构建频率-空间-频率多域联合分析方法提取用于检测α节律变化的特征向量；在频率域中，通过带通滤波保留5-15Hz频带范围的信号成分；在空间域中，通过共空间模式CSP方法整合多通道脑电信号中的α节律信息；在频率域中，通过希尔伯特-黄变换HHT计算信号边际谱作为用于检测α节律变化的特征向量；S4：对于感觉运动区电极通道采集的多通道脑电信号，构建频率-空间-时间多域联合分析方法提取用于检测运动相关电位的特征向量；在频率域中，通过带通滤波保留0.05-5Hz频带范围的信号成分；在空间域中，通过任务相关成分分析TRCA方法整合多通道脑电信号中的运动相关电位信息；在时间域中，使用模板相关分析方法构建用于检测运动相关电位的特征向量；S5：使用支持向量机SVM分别对α节律特征和运动相关电位特征进行分类，输出各自的后验概率，通过后验概率分别构建α节律特征和运动相关电位特征与任务状态和空闲状态之间的映射关系；所述后验概率为0到1之间的概率值，概率值越接近1表明用户处于任务状态的可能性越大，概率值越接近0表明用户处于空闲状态的可能性越大；S6：通过混淆矩阵分别评价α节律特征和运动相关电位特征分类结果的可信度，作为两种分类结果融合时各自的权重系数，通过加权D-S证据理论决策融合方法得到融合决策结果，构建融合α节律特征和运动相关电位特征分类结果的用户状态映射关系；根据用户状态映射关系和融合决策结果，提高运动想象任务状态识别的准确性和运动想象起始点检测精度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于脑电信号的用户任务状态异步检测方法

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