基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114115313A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111413735.3G06F3/01(2006.01)(22)申请日2021.11.25(71)申请人北京邮电大学地址100876北京市海淀区西土城路10号(72)发明人张洪欣张宇锋杨晨王帅张舒玲(74)专利代理机构北京鑫瑞森知识产权代理有限公司11961代理人代芳(51)Int.Cl.G05D1/08(2006.01)G05D1/10(2006.01)G06V20/17(2022.01)G06V20/20(2022.01)G06V10/22(2022.01)权利要求书3页说明书10页附图6页(54)发明名称基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测系统及方法(57)摘要本发明提供了一种基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测系统及方法，该系统包括：无人机本体、AR刺激器、脑电采集器、数据接收器、中央控制器及处理端，所述AR刺激器佩戴在用户的眼部，所述脑电采集器佩戴在用户的头部，所述脑电采集器连接数据接收器，所述数据接收器连接处理端及AR刺激器，所述AR刺激器和处理端连接中央控制器，所述中央控制器用于负责整个系统的控制，所述无人机本体上设置有图像采集装置，所述图像采集装置及无人机本体连接中央控制器，所述处理端用于对脑电数据进行处理。本发明提供的基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测系统及方法，能够使用户通过脑电波直接给无人机下达控制指令，提高了灵活性。CN114115313ACN114115313A权利要求书1/3页1.一种基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测系统，其特征在于，包括：无人机本体、AR刺激器、脑电采集器、数据接收器、中央控制器及处理端，所述AR刺激器佩戴在用户的眼部，用于对用户进行视觉刺激，所述脑电采集器佩戴在用户的头部，用于采集脑电数据，所述脑电采集器连接所述数据接收器，所述数据接收器连接所述处理端及AR刺激器，所述AR刺激器和所述处理端连接所述中央控制器，所述中央控制器用于负责整个系统的控制，所述无人机本体上设置有图像采集装置，所述图像采集装置及无人机本体连接所述中央控制器，所述处理端用于对脑电数据进行处理。2.根据权利要求1所述的基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测系统，其特征在于，所述数据接收器与所述处理端之间通过数据堆栈池进行异步隔离，用于保证处理端灵活读取及处理数据，所述AR刺激器与处理端之间通过消息队列栈进行异步隔离，用于提升稳定性，所述数据接收器与所述AR刺激器之间通过并口trigger发生的方式进行时钟同步。3.一种基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测方法，应用于权利要求1‑2任一所述的基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测系统，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据SSVEP刺激模型在AR刺激器中建立人机交互界面，用户根据航线通过人机交互界面及脑电采集器选择飞行模式，其中飞行模式包括指令飞控模式及航点飞控模式，选择完毕后，通过AR刺激器、脑电采集器、中央控制器及处理端控制无人机本体飞行；步骤2：飞行过程中，无人机本体上设置的图像采集装置实时采集图像，并对图像进行处理，发送至AR刺激器，通过快速序列视觉呈现方法对图像进行识别，判断是否为目标图像。4.根据权利要求3所述的基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测方法，其特征在于，步骤1中，根据SSVEP刺激模型在AR刺激器中建立人机交互界面，具体为：建立SSVEP刺激模型，根据SSVEP刺激模型在AR刺激器中建立人机交互界面，其中，人机交互界面包括AR刺激交互主界面、指令飞控界面及航点飞控界面，所述AR刺激交互主界面包括指令飞控、航点飞行、降落初始点及就近降落选项，所述指令飞控界面包括起飞、上升、下降、前进、后退、左转、右转、左飞、右飞及返回主界面选项，所述航点飞控界面包括航点飞行主界面、一级目录界面及二级目录界面，所述航点飞行主界面包括规划航线、清除航点、开始飞行及返回主界面选项，所述一级目录界面设置有一级区域地图、编号键盘、删除及完成选项，其中一级区域地图均分为9个子图，分别对应编号键盘的1至9编号选项，所述二级目录界面设置有二级区域地图、编号键盘及撤销选项，其中，二级区域地图为一级区域地图的子图，所述二级区域地图均分为9个子图，分别对应编号键盘的1至9编号选项。5.根据权利要求4所述的基于脑机接口的无人机控制与广域目标检测方法，其特征在于，步骤1中，用户根据航线通过人机交互界面及脑电采集器选择飞行模式，具体为：用户根据航线将注意力集中到指令飞控或航点飞行选项上，选择指令飞控模块或航点飞行模式，将注意力集中到降落初始点或就近降落的选项，控制无人机本体返回起飞点降落或原地垂直降落。6.根据权利