[发明专利]一种面向过程控制的运动想象脑-机接口设计方法

权利要求书

1.一种面向过程控制的运动想象脑-机接口设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

离线建模阶段：使用者根据电脑屏幕提示进行单肢体多层级力量水平想象任务，采集使用者在执行运动想象任务时的脑电信号数据，经过信号处理建立回归模型；

在线测试阶段：搭建在线反馈实验平台，受试者随意进行任意的握力想象，实时读取使用者脑电数据；将采集的数据经过处理后送入建立好的回归模型中，实时输出预测结果并反馈给使用者；

其中，所述单肢体多层级力量水平想象任务具体为：受试者需要根据提示完成最大握力的想象任务以及静息任务；

所述采集使用者在执行运动想象任务时的脑电信号数据具体为：

受试者进行上肢抓握力量的想象，使用NeuroScan 64导脑电放大器采集受试者的脑电信号，根据10-20国际标准导联位置摆放，以鼻尖为参考，前额叶为地，采样频率1000Hz，采用50Hz陷波器去除工频干扰；

采集到的脑电信号通过通用串行总线传入信号处理的电脑，通过MATLAB软件进行信号处理；

其中，所述将采集的数据经过处理后送入建立好的回归模型具体为：

对采集到的脑电信号预处理包括：200Hz降采样，共平均参考，8-30Hz带通滤波，数据分割；

预处理后，对脑电信号提取特征，包括：利用事件相关谱扰动提取时-频特征，利用多频率成分空间滤波的共空间模式提取空间特征；

将提取到的时-频特征、空间特征用来训练支持向量回归模型，训练后得到一个预测模型；在在线测试阶段，利用建立好的模型实时对于未知抓握力量的运动想象任务进行预测；

其中，所述多频率成分空间滤波的共空间模式具体为：

(1)设计多个频带的带通滤波器theta 4-8Hz、alpha 8-13Hz、beta 14-30Hz，对原始脑电信号进行滤波；

(2)利用共空间模式算法对于每个子频带脑电成份进行空间滤波；

(3)采用基于互信息理论的特征筛选算法对由第(2)步获得的共空间模式特征进行筛选，保留特异性强的特征；

(4)将筛选出来的特征进行特征融合。