一种面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115826743A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211433424.8(22)申请日2022.11.16(71)申请人西北工业大学太仓长三角研究院地址215400江苏省苏州市太仓市科教新城子冈路27号申请人西北工业大学(72)发明人李鸿岐付沛荣(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理有限公司11562专利代理师高天星(51)Int.Cl.G06F3/01(2006.01)G06N3/06(2006.01)A61B5/00(2006.01)A61B5/372(2021.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法(57)摘要本申请公开了一种面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，步骤包括：确定被测者的SSVEP信号频率范围和信号数；基于信号数，建立基本神经元群模型，用于产生频率范围的多种节律窄带信号；基于具有多种节律窄带信号的频率范围，确定多动态神经元群模型，用于调制出适合被测者的单通道SSVEP频率信号；基于多动态神经元群模型和单通道SSVEP频率信号构建多通道多动态神经元群模型，用于设定耦合系数矩阵，进而通过调整不同基本神经元群之间的耦合系数，来构建多通道脑电信号，并体现被测者之间的差异性。本申请从模型的角度生成应用在脑控智能器械中的面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号，解决现有技术成本高昂的问题。CN115826743ACN115826743A权利要求书1/1页1.一种面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，其特征在于，步骤包括：确定被测者的SSVEP信号频率范围和信号数；基于所述信号数，建立基本神经元群模型，用于产生所述频率范围的多种节律窄带信号；基于具有多种所述节律窄带信号的所述频率范围，确定多动态神经元群模型，用于调制出适合被测者的单通道SSVEP频率信号；基于所述多动态神经元群模型和所述单通道SSVEP频率信号构建多通道多动态神经元群模型，用于设定耦合系数矩阵，进而通过调整不同所述基本神经元群之间的耦合系数，来构建多通道脑电信号，并来体现被测者之间的差异性。2.根据权利要求1所述的面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，其特征在于，所述多动态神经元群模型可通过权重系数的设定对所需要的脑电信号频率进行限定。3.根据权利要求1所述的面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，其特征在于，获得所述SSVEP信号频率范围及信号数的方法包括：通过SSVEP刺激诱发来获得受测者的脑电信号；根据所述脑电信号来选择受试者所需要的SSVEP频率；调制所述SSVEP刺激对应的频率，确定适用于控制脑控智能器械的所述SSVEP信号频率范围及信号数。4.根据权利要求1所述的面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，其特征在于，产生所述节律窄带信号的方法包括：利用所述基本神经元群模型来调整兴奋性和抑制性线性变换函数的参数，并产生不同频率的所述窄带信号。5.根据权利要求1所述的面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，其特征在于，调制所述单通道SSVEP频率信号的方法包括：根据受试者在所述频率范围中所选择的频率，确定所需的所述多动态神经元群模型及其线性转换函数的兴奋和抑制性参数组合，并且通过对权重进行调整，调制出适合的所述单通道SSVEP频率信号。6.根据权利要求5所述的面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，其特征在于，调制所述单通道SSVEP频率信号的方法包括：通过所述多动态神经元群模型调整权重并设定若干个不同的线性转换函数的兴奋和抑制性参数，调整具有不同动力学特性的皮层区域信号的相对比例，从而产生频率更加丰富、频带更宽的所述单通道SSVEP频率信号。7.根据权利要求1所述的面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，其特征在于，区别所述差异性的方法包括：所述多通道多动态神经元群模型通过设定耦合系数矩阵，实现不同频率的脑电信号之间不同强度的耦合，选择出面向SSVEP脑机接口的通道，所述通道选择完成后，通过所述多通道多动态神经元群模型对通道间的耦合系数进行调整，进而调制出不同的受试者的脑电信号，所述差异性通过调整耦合系数进行区分。8.根据权利要求1所述的面向SSVEP脑机接口的多通道脑电信号建模方法，其特征在于，所述多通道多动态神经元群模型的参数包括：平均兴奋突触增益、平均抑制突触增益、兴奋性膜平均时间常数和树突平均时间延迟、抑制性膜平均时间常数、树突平均时间延迟、兴奋回馈环上平均突触连接数、抑制回馈环上平均突触连接数、非线性S‑函数参数、若干对权重系数和结合到其它通道的耦合系数。2CN115826743A说明书1/6页一种面向SSV