[发明专利]基于SSVEP脑电电位的无线BCI输入系统

摘要

一种基于SSVEP脑电电位的无线BCI输入系统，包括SSVEP键盘和脑电头带。本发明所述的SSVEP键盘用于诱发使用者SSVEP脑电电位，包含按照特定频率闪烁的按键，标示键值的蒙板可以更换；所述的脑电头带包含脑电采集模块、脑电信号分析模块、蓝牙通信模块，分别用于采集使用者脑电信号、识别SSVEP电位从而判别使用者的输入意图、将键值通过蓝牙发送给与之配对的移动智能设备。所述的脑电头带为便携的穿戴式设备，配合SSVEP键盘可以实现对移动智能设备的无线控制。提供了一种人脑与移动智能设备之间可直接交互的途径，能够辅助虽丧失行动能力但思维健全的病人行动，也为健全人提供了一种解放双手的便捷控制工具。

主权项

基于SSVEP脑电电位的无线BCI输入系统，该系统通过蓝牙与移动智能设备配对连接，使用者仅需要注视按键即可实现对移动智能设备的无线控制；其特征在于：该系统包括SSVEP键盘、脑电头箍；其中，SSVEP键盘用于呈现输入字符并诱发使用者特定脑电电位；脑电头箍用于采集头皮脑电、提取SSVEP电位、分析处理脑电信号、识别使用者期望的键值、将键值通过蓝牙发送给移动智能设备；所述SSVEP键盘包括闪烁光发生器、外壳、蒙板；其中，闪烁光发生器用于产生特定频率光刺激；外壳用于隔离光源；蒙板用于标示键值；闪烁光发生器通过NE555芯片配合定值电容电阻，产生特定频率的方波，驱动LED发光，不同LED光源之间使用不透明塑料隔离，标有键值的半透明蒙板覆盖于闪烁光发生器的LED光源之上，该蒙板与键盘整体形成抽屉式结构，便于更换；所述脑电头箍包括脑电采集模块、脑电分析模块、通信模块及脑电头带；脑电采集模块用于采集使用者头皮脑电信号并将其进行放大、滤波和AD转换；脑电分析模块用于从脑电信号中提取SSVEP电位并进行分类识别；通信模块用于将脑电分析模块识别出的键值发送给移动智能设备；脑电采集模块、脑电分析模块及通信模块均固定在脑电头带之上；脑电采集模块包括：电极、放大滤波电路、AD转换电路；电极包括枕叶电极、额叶电极和耳夹电极；放大滤波电路包括两级差分放大器和带通滤波器；AD转换电路采样率为512Hz；上述枕叶电极与额叶电极分别接入差分放大器两输入端，耳夹电极接地；脑电分析模块由单片机和分析算法组成，分析算法固化在单片机之中，对脑电信号进行处理分析，包括数据分段、去除直流成分、消除基线漂移、时频转换、特征提取、空闲检测、模式分类；通信模块包括蓝牙模块和天线，通过蓝牙通讯协议将脑电分析模块识别出的键值发送给配对的移动智能设备。