[0033] 2011年,丹麥奧爾胡斯大學(xué)的?Kidmose?P.?等人率先提出了在耳內(nèi)采集腦電的方法。電極放置于耳朵內(nèi)部用于記錄腦電信號(hào),將這種記錄方式稱之為?Ear?EEG。Kappel等人將二氧化銥?涂敷在根據(jù)耳朵的解剖形狀定制的軟耳機(jī)上以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的接觸,對(duì)四種?EEG范式進(jìn)行了評(píng)估,分別為聽覺穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位、失匹配負(fù)波和α波。該研究認(rèn)為干接觸式耳電極是一種可行的腦電信號(hào)記錄技術(shù)。2023年趙慧慶等人進(jìn)一步提升耳電極在基于SSVEP實(shí)驗(yàn)中的性能,通過實(shí)驗(yàn)對(duì)耳電極的通道數(shù)、刺激頻率、數(shù)據(jù)處理的算法分別進(jìn)行比對(duì)優(yōu)化,優(yōu)化后的耳電極可以實(shí)現(xiàn)最佳的信息傳輸速率。
[0034] 對(duì)于大部分的腦電信號(hào)來說,最佳的電極位置應(yīng)該位于頭皮。當(dāng)腦電信號(hào)從響應(yīng)皮層傳輸?shù)蕉鋮^(qū)域時(shí),信號(hào)衰減是非常大的。例如SSVEP,穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的響應(yīng)皮層位于視覺皮層,它是在后枕區(qū)的。當(dāng)我們使用耳電極采集?SSVEP時(shí),信號(hào)通常會(huì)衰減10?20?dB。
[0035] 人腦具有一定的功能分區(qū)特性,以往研究表明:枕葉負(fù)責(zé)視覺加工、顳葉負(fù)責(zé)聲音、情緒、長期記憶等,頂葉負(fù)責(zé)觸覺、壓力、身體意識(shí)和味覺等,額葉負(fù)責(zé)記憶、情緒、嗅覺、語言和注意力等。
[0036] 對(duì)于大多數(shù)腦電信號(hào)而言,頭皮是放置電極的理想位置,然而,在耳部(耳周或耳內(nèi))采集腦電信號(hào)能夠促進(jìn)腦機(jī)接口的實(shí)用化,因此,現(xiàn)有的技術(shù)常采用耳電極來采集腦電信號(hào)。然而,當(dāng)腦電信號(hào)從響應(yīng)皮層傳輸?shù)蕉鋮^(qū)域時(shí),信號(hào)會(huì)經(jīng)歷顯著的衰減。以穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)為例,其響應(yīng)皮層位于視覺皮層,主要分布在后枕區(qū)。在這種情況下,使用耳電極采集SSVEP信號(hào)時(shí),信號(hào)可能會(huì)衰減10?20db。因此,在使用耳部采集腦電信號(hào)保證信息傳輸速率的同時(shí),也亟需解決耳電極采集SSVEP時(shí)的信號(hào)衰減問題。
[0037] 下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例作詳細(xì)說明。在不沖突的情況下,下述的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0038] 請(qǐng)參照?qǐng)D1,圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于視覺刺激的腦電信號(hào)采集方法的流程示意圖。
[0039] 如圖1所示,該基于視覺刺激的腦電信號(hào)采集方法包括步驟S101至步驟S106。
[0040] 步驟S101、確定視覺刺激對(duì)應(yīng)的初始刺激目標(biāo),并確定所述初始刺激目標(biāo)關(guān)聯(lián)的初始刺激圖片。
[0041] 示例性地,視覺刺激對(duì)應(yīng)的初始刺激目標(biāo)可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的應(yīng)用需求進(jìn)行確定,例如,對(duì)于癱瘓病人坐輪椅的應(yīng)用場(chǎng)景下可以確定的初始刺激目標(biāo)可以為輪椅前進(jìn)、輪椅后退、輪椅左拐、輪椅右拐等。初始刺激目標(biāo)與應(yīng)用場(chǎng)景下的應(yīng)用需求有關(guān)。
[0042] 示例性地,利用兩張相反語義或者語義相差較大的圖片確定為初始刺激目標(biāo)關(guān)聯(lián)的初始刺激圖片。例如,將如圖2所示類似太陽的圖片和如圖3所示的類似月亮的圖片確定為初始刺激目標(biāo)關(guān)聯(lián)的初始刺激圖片。類似的初始刺激圖片還可以為上和下、男和女、左和右等語義相反的圖片,每組相反語義的兩張圖片對(duì)應(yīng)一個(gè)初始刺激目標(biāo)。
[0043] 步驟S102、設(shè)置所述初始刺激圖片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻率和目標(biāo)相位。
[0044] 示例性地,根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)或者歷史經(jīng)驗(yàn)設(shè)置初始刺激圖片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻率和目標(biāo)相位。
[0045] 例如,初始刺激目標(biāo)為8個(gè)目標(biāo)時(shí),例如,輪椅前進(jìn)、輪椅后退、輪椅左拐、輪椅右拐、輪椅停止、輪椅加速、輪椅減速、輪椅速度調(diào)節(jié)等等,則目標(biāo)頻率可以依次為4.5、5、5.5、
6、4.7、5.2、5.7、6.2,目標(biāo)相位可以依次為0、?0、0、0、0.35、0.35、0.35、0.35。
[0046] 步驟S103、根據(jù)所述目標(biāo)頻率和所述目標(biāo)相位確定所述初始刺激圖片在目標(biāo)顯示器中對(duì)應(yīng)的初始刺激參數(shù);其中,所述初始刺激參數(shù)用于表征所述初始刺激圖片在所述目標(biāo)顯示器中顯示播放時(shí)對(duì)應(yīng)的參數(shù)。
[0047] 示例性地,目標(biāo)頻率是指視覺刺激呈現(xiàn)的速率,目標(biāo)相位是指視覺刺激呈現(xiàn)的模式,例如刺激開始的時(shí)間點(diǎn)或刺激的周期性變化情況,進(jìn)而根據(jù)目標(biāo)頻率和目標(biāo)顯示器的刷新率,計(jì)算初始刺激圖片的呈現(xiàn)時(shí)間間隔。例如,如果目標(biāo)頻率為10?Hz,而目標(biāo)顯示器刷新率為60?Hz,則每6個(gè)刷新周期顯示一次刺激圖片(60?Hz?/?10?Hz?=?6)。根據(jù)目標(biāo)相位,確定刺激開始的時(shí)間點(diǎn)。例如,如果目標(biāo)相位為0度(同步開始),則在每次刷新周期的起始點(diǎn)開始顯示刺激圖片。從而在目標(biāo)顯示器上模擬刺激圖片的呈現(xiàn),檢查是否符合預(yù)期的目標(biāo)頻率和目標(biāo)相位。通過觀察刺激的閃爍模式或呈現(xiàn)順序,確認(rèn)參數(shù)設(shè)置是否正確。
[0048] 示例性地,利用目標(biāo)頻率和目標(biāo)相位確定初始刺激圖片在目標(biāo)顯示器中對(duì)應(yīng)的初始刺激參數(shù),初始刺激參數(shù)包括但不限于圖片亮度、圖片對(duì)比度等。