[发明专利]基于差异动作的多阶段任务个性化运动想象的方法

说明书

本发明提供了基于差异动作的多阶段任务个性化运动想象的方法，包括编码阶段、检索阶段和强化阶段；在编码阶段、检索阶段和强化阶段中，以不同的形式呈现动作信息；被试对呈现的动作信息进行编码并触发记忆，并且同时加强动作对被试的影响。本发明有益效果：基于差异动作的多阶段任务个性化运动想象的方法，通过差异动作的多阶段任务显化了MI中动作因素对脑电产生的影响，为挖掘针对被试的个性化动作从而提高MI识别准确率提出了有效方法。最终有效的提升MI‑BCI系统的效率与稳定性。

技术领域

本发明属于生物医学工程脑-机接口领域，尤其是涉及基于差异动作的多阶段任务个性化运动想象的方法。

背景技术

想象的具体运动场景在基于运动想象(Motor imagery,MI)的脑-机接口(Braincomputer interface,BCI)系统中发挥着重要作用。运动想象因其独有的自发性质，在控制，康复等领域有着不可替代的贡献与前景。光标，机械臂等是运动想象脑-机接口系统中常见的被控对象。基于传统箭头的视觉引导MI的过程中，存在识别精度低，基于MI的BCI系统稳定性差等确定。

目前，运动想象脑机接口可以通过传统运动想象诱发范式进行运动想象电位的引导，但是其诱发出的运动想象分类准确率较低。通过动作观察法可以诱发运动想象，但无法对动作观察中视频所用动作差异对运动想象的效果进行深入探究；并且无论是动作观察法或者传统的运动想象诱发范式，都没有针对被试个体进行个性优化的能力。

想象的动作差异如何影响行为观察中运动想象的效果，并针对被试个性优化诱发出供BCI系统识别率更高的运动想象电位，是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出基于差异动作的多阶段任务个性化运动想象的方法，针对现有运动想象脑机接口个性化能力差，意图识别率低等问题，用于实现差异动作的多阶段任务。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

基于差异动作的多阶段任务个性化运动想象的方法，包括编码阶段、检索阶段和强化阶段；

在编码阶段、检索阶段和强化阶段中，以不同的形式呈现动作信息；

被试对呈现的动作信息进行编码并触发记忆，并且同时加强动作对被试的影响。

进一步的，在编码阶段、检索阶段和强化阶段，建立X个以第一人称视角的日常动作，其中每个动作包含2Y个动作姿势，包括Y个左手动作姿势和Y个右手动作姿势；

受试者需要做X次差异动作的多阶段任务来完成所有X个动作。

进一步的，在编码阶段，编码阶段为主体提供动作视频以记住动作，在屏幕中央随机播放多个视频，包括相同数量的左右手动作视频，每个视频仅显示一次，持续a秒，要求受试者尽可能多地记住这N个姿势，随后的任务将促使受试者仔细观察动作，同时将动作信息编码以供记忆，其中N∈2Y。

进一步的，在检索阶段，显示M个姿势图像作为视觉刺激，姿势图是动作视频的截图，动作视频包含编码阶段出现过的视频与未在编码阶段出现过的视频，在检索阶段要求受试者通过按键来判断该图片是否在编码阶段出现过。

进一步的，在检索阶段，运动想象的引导方式为显示一个箭头和一个在编码阶段已经播放过的视频，强化阶段通过反复播放动作视频，加深该动作下被试对于各种姿势的印象与记忆，并且引导被试进行相似的动作，从而强化被试在该动作下的运动想象。

进一步的，实验基于脑-机接口系统，包括64导电极帽、脑电采集仪、信号放大器、计算机以及被试；

所述64导电极帽戴在被试头部，连接脑电采集仪，用于传输被试的脑电信号；

所述脑电采集仪一端用于采集64导电极帽的脑电信号，另一端连接信号放大器，用于采集被试的脑电信号；