[发明专利]基于VR技术和SSVEP的可穿戴设备及脑电采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及脑电技术领域，特别是涉及一种基于VR技术和SSVEP的可穿戴设备及脑电采集系统。

背景技术

在人脑科学研究不断发展的今天，也需要更多的研究方法来辅助人脑科学的深入研究。SSVEP(Steady State Visually Evoked Potential，视觉诱发刺激)是指当受到一个固定频率的视觉刺激的时候，人的大脑视觉皮层会产生一个连续的与刺激频率有关(刺激频率的基频或倍频处)的响应。因此，为了得到SSVEP下人的脑电信号，以来研究该脑电信号与刺激的信号之间的关系，现有技术中基于SSVEP的系统在进行研究时，通常包括专门用于放映SSVEP刺激范式的电脑显示屏，受试者通过注视显示屏即可产生SSVEP所描述的脑电现象，然后再通过采集设备采集受试者的脑电信号，进而通过对脑电信号的分析得到识别结果(识别提取出来的脑电信号)，以被进一步用来研究刺激对人脑的影响。但现有技术中基于SSVEP的系统一方面因为包括电脑等设备，体积大，另一方面，受试者是注视电脑显示屏上的刺激界面的，很容易受到外界自然光或者室内灯光的干扰，从而使得最终得到的刺激对人脑的影响也是不准确的。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于VR技术和SSVEP的可穿戴设备，一方面，采用VR眼镜来为受试者呈现SSVEP刺激范式的刺激界面，距离近且受自然光的干扰小，从而提高了得到的脑电信号的准确性，进而提高了刺激对人脑的影响的准确性；另一方面，实现了用于刺激的VR眼镜和用于采集的信号采集模块及信号处理模块的一体化，体积小；本发明的另一目的是提供一种包括上述基于VR技术和SSVEP的可穿戴设备的脑电采集系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于VR技术和SSVEP的可穿戴设备，包括：

VR眼镜，用于接收外部投射的SSVEP刺激范式，向受试者显示刺激界面；

设置于所述VR眼镜上的信号采集模块、信号处理模块及电源模块；其中：

所述信号采集模块用于采集受试者的脑电信号；

所述信号处理模块用于对所述脑电信号进行预处理，并将预处理后的所述脑电信号转换为数字信号并发送至上位机，以得到识别结果；

所述电源模块用于为所述VR眼镜、所述信号采集模块及所述信号处理模块供电。

优选地，所述SSVEP刺激范式为阵列式的闪烁黑白格。

优选地，所述闪烁黑白格的频率为8Hz或者12Hz或者15Hz或者18Hz。

优选地，所述VR眼镜还用于显示所述识别结果。

优选地，所述信号采集模块包括：

6个设置于镜架上、分别用于采集人脑的C3区域、C4区域、CZ区域、O1区域、O2区域及OZ区域的脑电信号的电极，其中，C3区域和O1区域的电极构成一组差分电极，C4区域和O2区域的电极构成一组差分电极，CZ区域和OZ区域的电极构成一组差分电极；

放大器，用于对各个差分电极输出的脑电信号进行放大。

优选地，所述信号处理模块为ADS1198芯片。

优选地，所述电源模块包括电池。

优选地，所述电池为锂电池。

优选地，所述电源模块还包括USB接口，用于通过USB线连接外部电源。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种脑电采集系统，包括上位机，还包括如上述所述的基于VR技术和SSVEP的可穿戴设备。

本发明提供了一种基于VR技术和SSVEP的可穿戴设备及脑电采集系统，包括VR眼镜，用于接收外部投射的SSVEP刺激范式，向受试者显示刺激界面；设置于VR眼镜上的信号采集模块、信号处理模块及电源模块；信号采集模块用于采集受试者的脑电信号；信号处理模块用于对脑电信号进行预处理，并将预处理后的脑电信号转换为数字信号并发送至上位机，以得到识别结果；电源模块用于为VR眼镜、信号采集模块及信号处理模块供电。可见，本发明一方面，采用VR眼镜来为受试者呈现SSVEP刺激范式的刺激界面，距离近且受自然光的干扰小，从而提高了得到的脑电信号的准确性，进而提高了刺激对人脑的影响的准确性；另一方面，实现了用于刺激的VR眼镜和用于采集的信号采集模块及信号处理模块的一体化，体积小。

附图说明