[发明专利]基于SSVEP和P300联合脑机接口方法及装置

权利要求书

1.一种基于SSVEP和P300联合脑机接口方法，其特征是，包括如下步骤：

通过列固定频率闪烁诱发SSVEP，通过行颜色框架增强诱发P300；

对采集的脑电信号SSVEP、P300进行一定的预处理；

通过对采集得到的SSVEP脑电信号频率特征分析识别目标字符所在列；通过对脑电信号中P300特征分析，识别目标字符所在行，采用行-列交叉思想，确认目标字符位置，识别人眼注视的目标字符，以达到通过人脑跟外界交流的目的。

2.如权利要求1所述的基于SSVEP和P300联合脑机接口方法，其特征是，SSVEP刺激频率选择15-20Hz。

3.如权利要求1所述的基于SSVEP和P300联合脑机接口方法，其特征是，采集脑电信号是来自导联C3,Cz,C4,P3,Pz,P4；进行一定的预处理具体是，手动去除包括眨眼、眼动的伪迹，平滑去除基线漂移；然后对实验数据进行分段，以每行颜色框架增强起始时刻作为零起点，数据长度为800ms作为一个P300数据段，P300数据又以是否为受试者注视字符分为靶刺激和非靶刺激；对来自枕区导联脑电信号进行分段，一个SSVEP数据段时长为5秒。

4.如权利要求1所述的基于SSVEP和P300联合脑机接口方法，其特征是，对SSVEP和P300进行分析，方法如下：（1）人眼注视把目标字符时，由于字符一直处于闪烁状态，在视觉皮层会检测出SSVEP的存在，通过对枕区导联处采集的脑电信号进行频域特征分析，识别目标字符闪烁频率，确定目标字符所在列，具体如下：对采集到的脑电信号采用Butterworth滤波器做带通为5-45Hz的带通滤波，对滤波后数据采用周期图法(periodogram)进行功率谱分析，对目标频率功率谱特征进行分析，识别目标所在列；（2）对顶-中心区导联处采集的脑电信号进行时域特征分析，对P300信号是否被诱发进行分析，对P300数据采用Butterworth滤波器做低通为10Hz的低通滤波，然后采用相干叠加平均提取P300特征：对P300数据按靶刺激和非靶刺激分别相干叠加平均，叠加方法如下：

EEG[i]=1/nΣk=1nEEG[i,k]]]>

其中，i=0或1，1代表靶目标，0代表非靶目标；n代表叠加的数据段个数，即叠加次数。

视觉刺激范式即列固定频率闪烁、行颜色框架增强具体为，采用6×6字符矩阵，字符由字母A-Z和数字0-9组成，字符矩阵位于显示器正中，字符大小为120×120px²像素，矩阵字符列距为80px，行距为20px，字符蓝色增强框架宽度为10px；矩阵中处于同列的6个字符按同一频率调制闪烁即字符-白背景闪烁，处于同行的6个字符随机颜色框架增强（highlighted by blue-frame,HBF），列闪烁频率依次为19Hz，17Hz，15Hz，16Hz，18Hz，20Hz；同一行字符随机颜色框架增强，行随机框架增强采用不同颜色框架，颜色设置为红色，黄色，蓝色，绿色，紫色和白色，行框架增强时，每行增强框架颜色随机并且在每行框架增强闪烁一次之前，颜色不重复出现；每行颜色框架增强时间次序随机，行框架增强持续时间为100ms，两行框架增强间隔时间为150ms。

5.一种基于SSVEP和P300联合脑机接口装置，其特征是，包括显示器、导联C3,Cz,C4,P3,Pz,P4,O1,Oz，O2、放大电路、滤波电路、AD转换电路、脑电记录设备、计算机；前额鼻根处为导联地，参考电极位于右乳突位置，脑电记录设备采样频率为1000Hz；导联采集到的信号依次经放大电路、滤波电路、AD转换电路输出到脑电记录设备。