[发明专利]一种脑电-肌电信号融合装置及融合方法

说明书

本发明公开了一种脑电‑肌电信号融合装置，包括：脑电采集头盔，其采集脑电信号并捕捉大脑思维意图；采集视区内视频信号并识别映射；采集头部温度信号并对头部进行降温处理；肌电采集装置，其采集手势指控动作的肌电信号，并根据肌电信号识别指控动作；嵌入式计算机，其与脑电采集头盔和肌电采集装置信号连接，接收脑电信号和肌电信号并融合处理，检测出操作者的指控动作的意图，确定操作者正确的指控动作，并向操作者显示指控动作的内容。本发明还公开了一种脑电‑肌电信号融合方法。本发明的有益效果：能够捕捉快速大脑思维意图，识别手势指控动作，剔除因无意动作或被动动作所造成的误触发，提高了人机自然交互式操控的可靠性。

技术领域

本发明涉及人工交互技术领域，具体而言，涉及一种脑电-肌电信号融合装置及融合方法。

背景技术

肌电信号是一种由神经肌肉活动产生的生物电信号，蕴含了很多与肢体运动相关联的信息，是肌肉的生物电活动在皮肤表面处时间和空间上的综合结果。脑电信号是一种非常微弱的非平稳信号，包含了大量脑神经细胞的电生理活动信息，体现了人的思维活动和肢体动作行为。根据肌电信号和脑电信号的特点，将两者结合应用到了人机交互领域。目前，人机交互中手势交互是最直接的操作方法，但目前的手势交互存在无法正确捕捉大脑意图，造成误触发等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种脑电-肌电信号融合装置及融合方法，能够捕捉快速大脑思维意图，识别手势指控动作，剔除因无意动作或被动动作所造成的误触发，提高了人机自然交互式操控的可靠性。

本发明提供了一种脑电-肌电信号融合装置，包括：

脑电采集头盔，其采集操作者的脑电信号，并根据所述脑电信号捕捉操作者的大脑思维意图；所述脑电采集头盔采集操作者视区内的视频信号，并根据所述视频信号进行识别映射；所述脑电采集头盔采集操作者头部温度信号，并根据所述温度信号感知操作者运动时的头部温度对操作者的头部进行降温处理；

肌电采集装置，其采集操作者的手势指控动作的肌电信号，并根据所述肌电信号识别操作者的指控动作；

嵌入式计算机，其与所述脑电采集头盔和所述肌电采集装置信号连接，所述嵌入式计算机接收所述脑电信号和所述肌电信号，并将这两种信号进行融合处理，所述嵌入式计算机结合大脑思维意图和操作者的指控动作，检测出操作者的指控动作的意图，剔除因无意动作或被动动作或故意动作所造成的误触发动作，确定操作者正确的指控动作，并向操作者显示指控动作的内容。

作为本发明进一步的改进，所述脑电采集头盔包括：头盔本体、传感电极阵列、变刚度电极稳定支架、脑电采集模块、脑电处理模块、头部微环境温度调控模块和视知觉AR增强现实信息显示模块；

所述传感电极阵列包括均匀布置在所述头盔本体内部的若干个脑电电极，每个脑电电极均安装在对应的变刚度电极稳定支架上，所述脑电电极通过导线与所述脑电采集模块连接，所述脑电采集模块与所述脑电处理模块连接；所述视知觉AR增强现实信息显示模块包括镜片显示器和摄像头，所述镜片显示器和所述摄像头均与所述脑电处理模块连接；所述头部微环境温度调控模块包括降温模块和均匀布置在所述头盔本体内部的若干个温度传感器，所述降温模块和所述温度传感器与所述脑电处理模块连接；

所述脑电电极接收操作者的脑电信号，所述脑电采集模块采集所述脑电信号，所述头部微环境温度调控模块中的温度传感器采集操作者在运动过程中的头部温度信号，所述视知觉AR增强现实信息显示模块中的摄像头采集操作者视区内的视频数据；所述脑电处理模块接收所述脑电信号捕捉操作者的大脑思维意图；所述脑电处理模块接收所述头部温度信号，感知操作者运动时的头部温度并将降温信号反馈给所述头部微环境温度调控模块中的降温模块上对操作者的头部进行降温处理；所述脑电处理模块接收所述视频数据，并对视频数据进行识别，将该视频映射在所述视知觉AR增强现实信息显示模块内的镜片显示器中。

作为本发明进一步的改进，所述脑电电极为梳状电极。