一種基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，步驟為：（1）系統(tǒng)初始化；（2）腦控鼠標(biāo)：控制鼠標(biāo)移動(dòng)至目標(biāo)區(qū)域，選擇是否點(diǎn)擊目標(biāo)區(qū)域；若選擇點(diǎn)擊該目標(biāo)區(qū)域，鼠標(biāo)點(diǎn)擊該目標(biāo)區(qū)域，判斷該目標(biāo)區(qū)域是否為地址輸入欄；若否，進(jìn)入（3）；若是，則資源管理器界面轉(zhuǎn)換為P300文本輸入界面，進(jìn)入（4）；若未點(diǎn)擊目標(biāo)區(qū)域，表示選擇拒絕點(diǎn)擊該目標(biāo)，則不響應(yīng)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的任何事件；執(zhí)行（2）；（3）響應(yīng)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊事件，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域響應(yīng)的點(diǎn)擊事件刷新界面；提前刪除不可能點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域，確定新的目標(biāo)區(qū)域，執(zhí)行（2）；（4）文本輸入：更新到路徑所指的界面，執(zhí)行（2）。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)中資源的操作，操作的效率高。
【專利說明】一種基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及腦機(jī)接口領(lǐng)域，特別涉及一種基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]腦機(jī)接口(brain computer interface, BCI)技術(shù)是在人腦和計(jì)算機(jī)之間建立不依賴于常規(guī)大腦信息輸出通路(外圍神經(jīng)和肌肉組織)的全新對(duì)外信息交流和控制技術(shù)。它利用人腦對(duì)不同的感覺、運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知活動(dòng)產(chǎn)生的腦電信號(hào)的不同來確定人的想法和意圖，實(shí)現(xiàn)人腦與外部設(shè)備的通訊和控制。腦機(jī)接口的出現(xiàn)為思維正常但不具備語言表達(dá)的癱瘓病人提供了一種與外界交流的方式。目前BCI發(fā)展迅速，有如基于BCI的虛擬打字機(jī)、康復(fù)機(jī)器人、無線遙控車系統(tǒng)等。
[0003]計(jì)算機(jī)作為現(xiàn)代人工作，學(xué)習(xí)和娛樂的工具有著廣泛的應(yīng)用，通常人們會(huì)將重要的或者常用的文件存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上，若癱瘓病人通過腦機(jī)接口系統(tǒng)可以訪問和操作計(jì)算機(jī)的文件，如可以腦控閱讀文檔，腦控觀看視頻等，這將極大的豐富癱瘓病人的學(xué)習(xí)和生活，并提聞其生活自理能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供了一種操作效率高的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，用戶通過該方法實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)資源管理器的訪問，并實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)中資源的相關(guān)操作。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，包括以下步驟:一種基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，包括以下步驟:
[0006](I)系統(tǒng)初始化:用戶帶上電極帽，通過電極帽與計(jì)算接腦機(jī)接口連接，開啟計(jì)算機(jī)的資源管理器界面，在資源管理器界面的四周有設(shè)置P300閃爍鍵；自動(dòng)提取當(dāng)前界面中所有可點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域，并同時(shí)捕捉界面中鼠標(biāo)的位置；
[0007](2)腦控鼠標(biāo):用戶注視P300閃爍鍵和進(jìn)行運(yùn)動(dòng)想象產(chǎn)生頭皮腦電信號(hào)，計(jì)算機(jī)通過電極帽采集用戶的腦電信號(hào)，分別對(duì)其所采集到的腦電信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)想象和P300腦電電位信息進(jìn)行預(yù)處理、特征提取和分類，得到鼠標(biāo)的位移信息，控制鼠標(biāo)根據(jù)位移信息在資源管理器界面內(nèi)移動(dòng)至目標(biāo)區(qū)域，用戶通過運(yùn)動(dòng)想象和P300腦電電位選擇是否點(diǎn)擊目標(biāo)區(qū)域；
[0008]若用戶選擇點(diǎn)擊該目標(biāo)區(qū)域，鼠標(biāo)點(diǎn)擊該目標(biāo)區(qū)域，同時(shí)判斷該目標(biāo)區(qū)域是否為地址輸入欄；若否，則進(jìn)入步驟(3);若是，則資源管理器界面轉(zhuǎn)換為P300文本輸入界面，進(jìn)入步驟(4)；
[0009]若用戶未點(diǎn)擊目標(biāo)區(qū)域，表示用戶選擇拒絕點(diǎn)擊該目標(biāo)，則不響應(yīng)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的任何事件；繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)；
[0010](3)計(jì)算機(jī)響應(yīng)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊事件，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域響應(yīng)的點(diǎn)擊事件刷新界面；同時(shí)根據(jù)用戶當(dāng)前所點(diǎn)擊的目標(biāo)，將用戶下一個(gè)不可能點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行提前刪除，用戶開始確定新的目標(biāo)區(qū)域，繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)；
[0011](4)文本輸入:P300文本輸入界面上包含有η個(gè)P300閃爍鍵，其中每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)Ρ300閃爍鍵，每輸入一個(gè)字符，每個(gè)Ρ300閃爍鍵重復(fù)閃爍η遍，在每遍閃爍中，界面上的每個(gè)字符按照隨機(jī)順序各閃爍一次；用戶注視其要輸入字符的Ρ300閃爍鍵，計(jì)算機(jī)采集Ρ300腦電電位信息，然后對(duì)計(jì)算機(jī)所采集的每個(gè)字符按鈕閃爍的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的Ρ300腦電電位信息進(jìn)行預(yù)處理、特征提取和分類，確定用戶所要輸入的字符；待路徑輸入完畢后，返回資源管理器界面，并將路徑輸入結(jié)果輸入到地址輸入欄中；將當(dāng)前資源管理器界面更新到路徑所指的界面，并繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)。
[0012]優(yōu)選的，所述計(jì)算機(jī)對(duì)Ρ300腦電電位信息的預(yù)處理包括對(duì)Ρ300腦電電位信息進(jìn)行低通濾波處理、截取每個(gè)Ρ300閃爍鍵O?600ms數(shù)據(jù)，并對(duì)截取到的O?600ms數(shù)據(jù)進(jìn)行六分之一下采樣處理，對(duì)P300腦電電位信息特征提取是以選擇的電極的信號(hào)幅值作為特征，對(duì)P300腦電電位信息進(jìn)行分類的分類器為支持向量機(jī)分類器；計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)的預(yù)處理包括采用公共平均參考法去除噪聲和帶通濾波處理，對(duì)運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)的特征提取是以采用共同空域模式提取的空間投影后的信號(hào)方差作為特征，對(duì)運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)進(jìn)行分類的分類器為支持向量機(jī)分類器。
[0013]更進(jìn)一步的，所述運(yùn)動(dòng)想象的分類過程中，共同空域模式特征中的值按照從大到小的順序進(jìn)行排序，若前3個(gè)的特征值的和Xl與后3個(gè)特征值的和X2滿足(X1-X2) /Xl大于或等于20%，則為運(yùn)動(dòng)想象狀態(tài)，否則為空閑狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟(2)中資源管理器界面四周包含有8個(gè)P300閃爍間，其中資源管理器界面的上方有3個(gè)“UP”鍵，下方有3個(gè)“DOWN”鍵，左右兩邊各有I個(gè)“STOP”鍵。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟(2)中通過P300鍵和運(yùn)動(dòng)想象分別來控制鼠標(biāo)的垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)，若用戶注視3個(gè)“UP”鍵中的其中一個(gè)，則控制鼠標(biāo)向上位移，若用戶注視3個(gè)“DOWN”鍵中的其中一個(gè)，則鼠標(biāo)向下位移；若用戶想象左手運(yùn)動(dòng)，則鼠標(biāo)向左位移，若用戶想象右手運(yùn)動(dòng)，則鼠標(biāo)向右位移；若用戶注視2個(gè)“STOP”鍵中的I個(gè)并無運(yùn)動(dòng)想象，則鼠標(biāo)停止移動(dòng)。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟(2)中，若用戶注視P300鍵中的“STOP”鍵并無運(yùn)動(dòng)想象，則選擇點(diǎn)擊目標(biāo)；若用戶注視P300鍵中的“STOP”鍵并想象左手運(yùn)動(dòng)或右手運(yùn)動(dòng)，則選擇拒絕點(diǎn)擊目標(biāo)。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(4)中，在P300閃爍鍵經(jīng)過一遍閃爍之后，將P300腦電電位信息分類過程中初步判斷為目標(biāo)字符的P300閃爍鍵的亮度進(jìn)行增加。
[0018]優(yōu)選的，所述P300文本輸入界面上包括50個(gè)P300閃爍鍵，即包含有50個(gè)字符。
[0019]更進(jìn)一步的，所述50 個(gè) P300 閃爍鍵中包括 Ctr/Shif、Turn、Back、PgUp、PgDn、SPACE、DEL和OK功能鍵。
[0020]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0021](I)本發(fā)明方法結(jié)合運(yùn)動(dòng)想象和P300這兩種獨(dú)立的信號(hào)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用于腦機(jī)接口領(lǐng)域，使用運(yùn)動(dòng)想象和P300控制腦控鼠標(biāo)的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了鼠標(biāo)在資源管理器界面位移到達(dá)目標(biāo)區(qū)域，然后模擬鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源管理器中的文件、文件夾、按鈕等進(jìn)行打開、復(fù)制、粘貼、關(guān)閉和刪除等操作。用戶還可以在地址輸入欄中通過P300文本輸入界面輸入用戶所要尋找的文件的路徑，給肢體殘疾者使用計(jì)算機(jī)帶來了極大的方便。另外本發(fā)明通過對(duì)腦電信號(hào)中運(yùn)動(dòng)想象和P300輸出信號(hào)的實(shí)時(shí)采集和檢測(cè)來控制鼠標(biāo)的移動(dòng)，因此本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)控制，并且具有控制時(shí)間較短較準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0022](2)本發(fā)明方法點(diǎn)擊目標(biāo)之后，根據(jù)用戶當(dāng)前所點(diǎn)擊的目標(biāo)，將用戶下一個(gè)不可能點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行提前刪除；由于資源管理器內(nèi)文件、文件夾、按鈕等目標(biāo)繁多，用戶操作某一目標(biāo)時(shí)，就必須對(duì)鼠標(biāo)經(jīng)過的其他目標(biāo)均做一次拒絕的選擇；而本發(fā)明方法對(duì)不可能點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行提前刪除可以減少鼠標(biāo)拒絕操作的次數(shù)，提高本發(fā)明方法的操作效率。
[0023](3)由于目標(biāo)的亮度會(huì)對(duì)P300的準(zhǔn)確率產(chǎn)生影響。因此本系統(tǒng)中對(duì)P300界面閃爍方式進(jìn)行了如下的規(guī)定，對(duì)每一輪閃爍過后P300數(shù)據(jù)分析過程中得到的最可能的目標(biāo)按鈕的亮度進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾?。?dāng)P300閃爍鍵經(jīng)過一遍閃爍之后，將在P300腦電電位信息分類過程中初步判斷最有可能為目標(biāo)字符的P300閃爍鍵的亮度進(jìn)行增加，保證了本發(fā)明方法輸入字符的準(zhǔn)確度。
[0024](4)本發(fā)明方法對(duì) P300 文本輸入界面增加了 Turn、Back、Ctr/Shif、PgUp、PgDn、SPACE、DEL和OK等功能鍵，因此進(jìn)一步增加了 P300文本輸入界面的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
[0026]圖2是本發(fā)明資源管理器界面示意圖。
[0027]圖3是本發(fā)明P300文本輸入界面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0029]實(shí)施例
[0030]如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，包括以下步驟:
[0031](I)系統(tǒng)初始化:用戶帶上電極帽，通過電極帽與計(jì)算接腦機(jī)接口連接，開啟計(jì)算機(jī)的資源管理器界面，如圖2所示，在資源管理器界面的四周有設(shè)置有8個(gè)P300閃爍鍵，其中資源管理器界面的上方有3個(gè)“UP”鍵，下方有3個(gè)“DOWN”鍵，左右兩邊各有I個(gè)“STOP”鍵；自動(dòng)提取當(dāng)前界面中所有可點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域，并同時(shí)捕捉界面中鼠標(biāo)的位置；其中資源管理器界面目標(biāo)區(qū)域可為本地磁盤(C、D、E、F)、桌面、按鈕、文件、文件夾和地址輸入欄
坐寸ο
[0032](2)腦控鼠標(biāo):用戶注視P300閃爍鍵和進(jìn)行運(yùn)動(dòng)想象產(chǎn)生頭皮腦電信號(hào)，計(jì)算機(jī)通過電極帽采集用戶的腦電信號(hào)，對(duì)其所采集到的腦電信號(hào)中的P300腦電電位信息分別進(jìn)行低通濾波和截取每個(gè)P300閃爍鍵O?600ms數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行六分之一下采樣處理，然后提取電極的信號(hào)幅值作為特征，最后采用支持向量機(jī)分類器對(duì)各特征進(jìn)行分類。對(duì)運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)采用公共平均參考法(CAR)去除噪聲和帶通濾波的預(yù)處理，然后采用共同空域模式(CSP)提取空間投影后的信號(hào)方差作為特征，最后采用支持向量機(jī)分類器對(duì)各特征進(jìn)行分類；以得到鼠標(biāo)垂直和水平位移信息，根據(jù)位移信息控制鼠標(biāo)在資源管理器界面內(nèi)移動(dòng)至目標(biāo)區(qū)域；其中若用戶注視3個(gè)“UP”鍵中的其中一個(gè)，則控制鼠標(biāo)向上位移，若用戶注視3個(gè)“DOWN”鍵中的其中一個(gè)，則控制鼠標(biāo)向下位移；若用戶想象左手運(yùn)動(dòng)，則控制鼠標(biāo)向左位移，若用戶想象右手運(yùn)動(dòng)，則控制鼠標(biāo)向右位移；待鼠標(biāo)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域后，用戶通過運(yùn)動(dòng)想象和P300腦電電位選擇是否點(diǎn)擊目標(biāo)區(qū)域；
[0033]若用戶注視P300鍵中的“STOP”鍵并無運(yùn)動(dòng)想象，則表示用戶選擇點(diǎn)擊目標(biāo)區(qū)域，鼠標(biāo)點(diǎn)擊該目標(biāo)區(qū)域，同時(shí)判斷該目標(biāo)區(qū)域是否為地址輸入欄；若否，則進(jìn)入步驟(3);若是，則資源管理器界面轉(zhuǎn)換為P300文本輸入界面，進(jìn)入步驟(4)；
[0034]若用戶注視P300鍵中的“STOP”鍵并想象左手運(yùn)動(dòng)或右手運(yùn)動(dòng)，則用戶拒絕點(diǎn)擊該目標(biāo)，不響應(yīng)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的任何事件，繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)。
[0035](3)計(jì)算機(jī)響應(yīng)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊事件，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域響應(yīng)的點(diǎn)擊事件刷新界面；同時(shí)根據(jù)用戶當(dāng)前所點(diǎn)擊的目標(biāo)，將用戶下一個(gè)不可能點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行提前刪除，然后用戶開始確定下一個(gè)新的目標(biāo)區(qū)域，繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)，在新資源管理器界面下通過步驟(2)將鼠標(biāo)移至下一個(gè)新的目標(biāo)區(qū)域，直到用戶完成資源管理器的相關(guān)操作。例如用戶點(diǎn)擊一個(gè)文件，則計(jì)算機(jī)刷新為有快捷菜單的新界面，此時(shí)可知，用戶下一目標(biāo)可能為快捷菜單中的打開、復(fù)制、粘貼、刪除文件等操作，因此可以判斷列表框中的文件、文件夾等都不可能作為下一個(gè)新的目標(biāo)區(qū)域，因此將這些區(qū)域刪除，以減少目標(biāo)數(shù)量。
[0036](4)文本輸入:P300文本輸入界面上如圖3所示包含有50個(gè)P300閃爍鍵，每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)P300閃爍鍵，每輸入一個(gè)字符，每個(gè)P300閃爍鍵重復(fù)閃爍η遍，在每遍閃爍中，界面上的每個(gè)字符按照隨機(jī)順序各閃爍一次；用戶注視其要輸入字符的Ρ300閃爍鍵，計(jì)算機(jī)采集Ρ300腦電電位信息，然后對(duì)計(jì)算機(jī)所采集的每個(gè)字符按鈕閃爍的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的Ρ300腦電電位信息進(jìn)行預(yù)處理、特征提取和分類，最終確定用戶所要輸入的字符；其中對(duì)Ρ300腦電電位信息的預(yù)處理包括對(duì)Ρ300腦電電位信息進(jìn)行低通濾波處理、截取每個(gè)Ρ300閃爍鍵O?600ms數(shù)據(jù)，并對(duì)截取到的O?600ms數(shù)據(jù)進(jìn)行六分之一下采樣處理，對(duì)P300腦電電位信息特征提取是以選擇的電極的信號(hào)幅值作為特征，對(duì)P300腦電電位信息進(jìn)行分類的分類器為支持向量機(jī)分類器；待路徑輸入完畢后，返回資源管理器界面，并將路徑輸入結(jié)果輸入到地址輸入欄中；將當(dāng)前資源管理器界面更新到路徑所指的界面；并繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)。
[0037]其中本實(shí)施例在運(yùn)動(dòng)想象的分類過程中，共同空域模式特征中的值按照從大到小的順序進(jìn)行排序，若前3個(gè)的特征值的和Xl與后3個(gè)特征值的和X2滿足(X1-X2) /Xl大于或等于20%，則判斷為運(yùn)動(dòng)想象狀態(tài)，否則判斷為空閑狀態(tài)。
[0038]如圖3所示，在本實(shí)施例P300文本輸入界面上的P300閃爍鍵還包含有Turn、Back、Ctr/Shif、PgUp、PgDn、SPACE、DEL和OK功能鍵，用戶在輸入完路徑后，可以通過注視“Turn”鍵，使得當(dāng)前P300文本輸入界面直接進(jìn)入到目標(biāo)路徑的界面；用戶可以通過注視“Back”鍵回到上一級(jí)目錄的界面；通過“Ctr/Shif”切換中英文的輸入方法，通過“DEL”可以刪除在P300文本輸入界面輸入的字符，通過“SPACE”鍵可以在字符間鍵入間隔，通過“0K”鍵確定輸入完成；通過“PgUp”和“PgDn”可以翻頁。
[0039]本實(shí)施例通過腦控鼠標(biāo)和P300文本輸入界面來模擬資源管理器的一般功能。首先，用戶通過腦控鼠標(biāo)可以點(diǎn)擊本地磁盤(C，D，E，F(xiàn))和桌面，此時(shí)相應(yīng)磁盤內(nèi)的所有文件將會(huì)出現(xiàn)在列表框內(nèi)，用戶可以點(diǎn)擊文件夾用來打開文件夾。其次，若目標(biāo)路徑中包含許多文件夾，則可以通過P300文本輸入界面在地址輸入欄拼寫目標(biāo)路徑，然后點(diǎn)擊“Turn”鍵直接進(jìn)入目標(biāo)路徑；此外用戶還可以通過點(diǎn)擊“Back”鍵用來返回到上一級(jí)目錄。如果用戶點(diǎn)擊文件，則系統(tǒng)會(huì)立刻彈出快捷菜單，用戶可以用來打開、復(fù)制、粘貼、刪除文件；若用戶打開文件后，用戶可以通過腦控鼠標(biāo)關(guān)閉該文件。
[0040]本實(shí)施例步驟(3)中，P300閃爍鍵經(jīng)過一遍閃爍之后，將P300腦電電位信息分類過程中初步判斷最有可能為目標(biāo)字符的P300閃爍鍵的亮度進(jìn)行增加。
[0041]由于資源管理器內(nèi)文件、文件夾、按鈕等目標(biāo)繁多，用戶操作某一目標(biāo)時(shí)，就必須對(duì)鼠標(biāo)經(jīng)過的其他目標(biāo)均做一次拒絕的選擇；在本實(shí)施例中根據(jù)用戶當(dāng)前所點(diǎn)擊的目標(biāo)，將用戶下一個(gè)不可能點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域先進(jìn)行提前刪除，以減少目標(biāo)的數(shù)目，從而減少鼠標(biāo)經(jīng)過這些不可能作為目標(biāo)的區(qū)域中所要執(zhí)行拒絕的次數(shù)，提高本發(fā)明操作方法的效率。
[0042]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)系統(tǒng)初始化:用戶帶上電極帽，通過電極帽與計(jì)算接腦機(jī)接口連接，開啟計(jì)算機(jī)的資源管理器界面，在資源管理器界面的四周有設(shè)置P300閃爍鍵；自動(dòng)提取當(dāng)前界面中所有可點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域，并同時(shí)捕捉界面中鼠標(biāo)的位置； (2)腦控鼠標(biāo):用戶注視P300閃爍鍵和進(jìn)行運(yùn)動(dòng)想象產(chǎn)生頭皮腦電信號(hào)，計(jì)算機(jī)通過電極帽采集用戶的腦電信號(hào)，分別對(duì)其所采集到的腦電信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)想象和P300腦電電位信息進(jìn)行預(yù)處理、特征提取和分類，得到鼠標(biāo)的位移信息，控制鼠標(biāo)根據(jù)位移信息在資源管理器界面內(nèi)移動(dòng)至目標(biāo)區(qū)域，用戶通過運(yùn)動(dòng)想象和P300腦電電位選擇是否點(diǎn)擊目標(biāo)區(qū)域； 若用戶選擇點(diǎn)擊該目標(biāo)區(qū)域，鼠標(biāo)點(diǎn)擊該目標(biāo)區(qū)域，同時(shí)判斷該目標(biāo)區(qū)域是否為地址輸入欄；若否，則進(jìn)入步驟(3);若是，則資源管理器界面轉(zhuǎn)換為P300文本輸入界面，進(jìn)入步驟⑷； 若用戶未點(diǎn)擊目標(biāo)區(qū)域，表示用戶選擇拒絕點(diǎn)擊該目標(biāo)，則不響應(yīng)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的任何事件；繼續(xù)執(zhí)行步驟(2); (3)計(jì)算機(jī)響應(yīng)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊事件，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域響應(yīng)的點(diǎn)擊事件刷新界面；同時(shí)根據(jù)用戶當(dāng)前所點(diǎn)擊的目標(biāo)，將用戶下一個(gè)不可能點(diǎn)擊的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行提前刪除，用戶開始確定新的目標(biāo)區(qū)域，繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)； (4)文本輸入:P300文本輸入界面上包含有η個(gè)Ρ300閃爍鍵，其中每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)Ρ300閃爍鍵，每輸入一個(gè)字符，每個(gè)Ρ300閃爍鍵重復(fù)閃爍η遍，在每遍閃爍中，界面上的每個(gè)字符按照隨機(jī)順序各閃爍一次；用戶注視其要輸入字符的Ρ300閃爍鍵，計(jì)算機(jī)采集Ρ300腦電電位信息，然后對(duì)計(jì)算機(jī)所采集的每個(gè)字符按鈕閃爍的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的Ρ300腦電電位信息進(jìn)行預(yù)處理、特征提取和分`類，確定用戶所要輸入的字符；待路徑輸入完畢后，返回資源管理器界面，并將路徑輸入結(jié)果輸入到地址輸入欄中；將當(dāng)前資源管理器界面更新到路徑所指的界面，并繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)對(duì)Ρ300腦電電位信息的預(yù)處理包括對(duì)Ρ300腦電電位信息進(jìn)行低通濾波處理、截取每個(gè)Ρ300閃爍鍵O~600ms數(shù)據(jù)，并對(duì)截取到的O~600ms數(shù)據(jù)進(jìn)行六分之一下采樣處理，對(duì)P300腦電電位信息特征提取是以選擇的電極的信號(hào)幅值作為特征，對(duì)P300腦電電位信息進(jìn)行分類的分類器為支持向量機(jī)分類器；計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)的預(yù)處理包括采用公共平均參考法去除噪聲和帶通濾波處理，對(duì)運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)的特征提取是以采用共同空域模式提取的空間投影后的信號(hào)方差作為特征，對(duì)運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)進(jìn)行分類的分類器為支持向量機(jī)分類器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)想象的分類過程中，共同空域模式特征中的值按照從大到小的順序進(jìn)行排序，若前3個(gè)的特征值的和Xl與后3個(gè)特征值的和X2滿足(X1-X2)/X1大于或等于20%，則為運(yùn)動(dòng)想象狀態(tài)，否則為空閑狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，所述步驟(2)中資源管理器界面四周包含有8個(gè)P300閃爍間，其中資源管理器界面的上方有3個(gè)“UP”鍵，下方有3個(gè)“DOWN”鍵，左右兩邊各有I個(gè)“STOP”鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，所述步驟(2)中通過P300鍵和運(yùn)動(dòng)想象分別來控制鼠標(biāo)的垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)，若用戶注視3個(gè)“UP”鍵中的其中一個(gè)，則控制鼠標(biāo)向上位移，若用戶注視3個(gè)“DOWN”鍵中的其中一個(gè)，則鼠標(biāo)向下位移；若用戶想象左手運(yùn)動(dòng)，則鼠標(biāo)向左位移，若用戶想象右手運(yùn)動(dòng)，則鼠標(biāo)向右位移；若用戶注視2個(gè)“STOP”鍵中的I個(gè)并無運(yùn)動(dòng)想象，則鼠標(biāo)停止移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，所述步驟(2)中，若用戶注視P300鍵中的“STOP”鍵并無運(yùn)動(dòng)想象，則選擇點(diǎn)擊目標(biāo)；若用戶注視P300鍵中的“STOP”鍵并想象左手運(yùn)動(dòng)或右手運(yùn)動(dòng)，則選擇拒絕點(diǎn)擊目標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，所述步驟(4)中，在P300閃爍鍵經(jīng)過一遍閃爍之后，將P300腦電電位信息分類過程中初步判斷為目標(biāo)字符的P300閃爍鍵的亮度進(jìn)行增加。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，所述P300文本輸入界面上包括50個(gè)P300閃爍鍵，即包含有50個(gè)字符。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于腦機(jī)接口資源管理器的操作方法，其特征在于，所述50個(gè) P300 閃爍鍵中包括 Ctr/Shif、 Turn、Back、PgUp、PgDn、SPACE、DEL 和 OK 功能鍵。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK103677264SQ201310642657
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】李遠(yuǎn)清, 白莉娟, 余天佑 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)