一种脑机接口系统及其控制方法发明专利.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102184018A*

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN102184018A

(43)申请公布日2011.09.14

(21)申请号201110126393.7

(22)申请日2011.05.13

(71)申请人天津大学

地址300072天津市南开区卫津路92号

(72)发明人奕伟波明东李文许敏鹏

丁浩綦宏志万柏坤

(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代

理事务所12201

代理人温国林

(51)Int.Cl.

G06F3/01(2006.01)

权利要求书2页说明书7页附图5页

(54)发明名称

一种脑机接口系统及其控制方法

(57)摘要

本发明公开了一种脑机接口系统及其控制

方法，涉及BCI技术领域，包括：脑电数据采集模

块、第一数据处理模块、第二数据处理模块和模式

识别模块，在脑电数据采集模块的屏幕上按照第

一预设时间间隔显示Speller刺激界面的各个层

面，采集使用者的脑电信号，第一数据处理模块对

脑电信号进行处理，输出控制信号，选择待选字符

所在层面；第二数据处理模块对脑电信号进行处

理，获取视觉诱发的P300信号；模式识别模块对

视觉诱发的P300信号进行分类识别，输出待选字

符。本发明提高了可选字符数，并且有效地提高了

信息传输效率，有望获得可观的社会效益和经济

效益。

A

8

1

0

4

8

1

2

0

1

N

C

CN102184018A权利要求书

CN102184022A1/2页

1.一种脑机接口系统，其特征在于，所述脑机接口系统包括：脑电数据采集模块、第一

数据处理模块、第二数据处理模块和模式识别模块。

在所述脑电数据采集模块的屏幕上按照第一预设时间间隔显示Speller刺激界面的

各个层面，采集使用者的脑电信号，所述第一数据处理模块对所述脑电信号进行处理，输出

控制信号，选择待选字符所在层面；所述第二数据处理模块对所述脑电信号进行处理，获取

视觉诱发的P300信号；所述模式识别模块对所述视觉诱发的P300信号进行分类识别，输出

所述待选字符。

2.根据权利要求1所述的一种脑机接口系统，其特征在于，所述Speller刺激界面具体

为：先进行列的随机无重复闪烁，再进行行的随机无重复闪烁，所述Speller刺激界面中包

括：键盘上的所有字符。

3.根据权利要求1或2所述的一种脑机接口系统，其特征在于，所述Speller刺激界面

为三个层面的Speller刺激界面，第一层面的Speller刺激界面为键盘上不按shift直接

输入的字符；第二层面的Speller刺激界面为键盘上同时按shift输入的字符；第三层面

的Speller刺激界面为键盘上的所有功能键。

4.一种脑机接口系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)使用者在脑电数据采集模块的屏幕上观看Speller刺激界面，若当前显示的是待

选字符所在层面，则使用者在界面显示时间内闭眼，确定所述待选字符所在层面；使用者判

断当前层面是否是所述待选字符所在层面，如果是，使用者执行闭眼操作；在闪烁过程中，

使用者注视所述待选字符，数据采集模块采集使用者的脑电信号；如果否，使用者不闭眼；

(2)对闭眼后采集到的脑电信号进行8～13Hz的带通滤波，提取Alpha波；对Alpha波

进行第二预设时间的均方根平滑处理，获取均方根平滑处理后的Alpha波；

(3)所述均方根平滑处理后的Al