基于自适应脑电通道选择的脑机接口解码加速方法及系统.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CN113688952A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202111237839.3(22)申请日2021.10.25(71)申请人中国科学院自动化研究所地址100190北京市海淀区中关村东路95号(72)发明人王佳星侯增广王卫群梁旭(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人张亚超(51)Int.Cl.G06K9/62(2006.01)G06K9/00(2006.01)G06F3/01(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图6页(54)发明名称基于自适应脑电通道选择的脑机接口解码加速方法及系统(57)摘要本发明提供一种基于自适应脑电通道选择的脑机接口解码加速方法及系统，包括：获取待解码脑电数据；将所述待解码脑电数据输入解码模型，输出对所述待解码脑电数据进行意图解码的解码结果；其中，所述解码模型用于基于所述待解码脑电数据压缩为的最少通道数据进行特征提取得到策略特征，并根据所述策略特征选择最优通道数目以获取最优通道数据后，通过所述最优通道数据对所述待解码脑电数据进行意图解码。用以解决现有技术利用多通道进行脑电数据解码，造成解码效率低下的缺陷，实现通过解码模型进行待解码脑电数据解码通道的转换和选择，在不降低甚至提高解码精度的前提下，提高解码效率。CN113688952ACN113688952A权利要求书1/2页1.一种基于自适应脑电通道选择的脑机接口解码加速方法，其特征在于，包括：获取待解码脑电数据；将所述待解码脑电数据输入解码模型，输出对所述待解码脑电数据进行意图解码的解码结果；其中，所述解码模型用于基于所述待解码脑电数据压缩为的最少通道数据进行特征提取得到策略特征，并根据所述策略特征选择最优通道数目以获取最优通道数据后，通过所述最优通道数据对所述待解码脑电数据进行意图解码。2.根据权利要求1所述的基于自适应脑电通道选择的脑机接口解码加速方法，其特征在于，所述将所述待解码脑电数据输入解码模型，输出对所述待解码脑电数据进行意图解码的解码结果，具体包括：基于输入的待解码脑电数据，进行对通道数据的压缩处理，得到所述待解码脑电数据的最少通道数据；基于所述最少通道数据，进行与最优通道数目相关的策略特征提取，得到与最优通道数目相关的策略特征；基于所述策略特征，对所述待解码脑电数据进行决策概率计算，得到所述待解码脑电数据中各最优通道数目被选择的决策概率值；基于所述决策概率值，得到选择的最优通道数目；基于选择的所述最优通道数目，将所述待解码脑电数据转换为选择的所述最优通道数目对应的数据格式，得到将所述待解码脑电数据以最优通道数目对应的数据格式进行意图解码的解码结果。3.一种基于自适应脑电通道选择的脑机接口解码加速系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取待解码脑电数据；执行模块，用于将所述待解码脑电数据输入解码模型，输出对所述待解码脑电数据进行意图解码的解码结果；其中，所述解码模型用于基于所述待解码脑电数据压缩为的最少通道数据进行特征提取得到策略特征，并根据所述策略特征选择最优通道数目以获取最优通道数据后，通过所述最优通道数据对所述待解码脑电数据进行意图解码。4.一种解码模型的训练方法，其特征在于，具体包括：输入待解码脑电数据样本；将所述待解码脑电数据样本通过根据预设的通道转换规则构建的多个候选转换矩阵进行通道数据压缩，形成多个最优通道数据候选；将所述最优通道数据候选以通道数目升序排列构建最优通道数据候选库；获取所述最优通道数据候选库中通道数目最少的最优通道数据候选与最优通道数目候选相关的策略特征后，根据所述策略特征得到多个所述最优通道数目候选被选择的决策概率值；利用argmax函数基于所述决策概率值选择所述最优通道数目候选中待解码脑电数据样本的最优通道数目；将所述待解码脑电数据样本转换为所述最优通道数目对应的数据格式后，进行意图解码；2CN113688952A权利要求书2/2页利用预先构建的损失函数计算所述待解码脑电数据样本的解码损失，并判断所述解码损失是否满足预设的损失标准；若是，则将所述候选转换矩阵作为最优转换矩阵，并得到训练完成的解码模型；若否，则对所述候选转换矩阵进行更新，并返回重新将所述待解码脑电数据样本通过更新后的候选转换矩阵进行通道数据压缩。5.根据权利要求4所述的解码模型的训练方法，其特征在于，所述预设的通道转换规则具体包括：差值规则、均值规则和选择性激活规则；其中，所述差值规则通过计算两侧脑区对应电极所采集的脑电数据的差值实现通道数据压缩；所述均值规则通过将相邻通道的脑电数据进行平均实现通道数据压缩；所述选择性激活规则通过将与待分类任务无关的脑电数据对应的通道去除，实现通道数据压缩。6.根据权利要求4所述