一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统及方法，涉及脑机接口技术领域，一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统，包括：脑电信号采集帽，脑电信号处理模块，声音处理模块，外设接口模块，主处理器模块，总线模块，快速暂存模块。本发明专利技术解决了聋哑人难以与外界沟通交流的问题，可帮助用户能够更加方便地表达自己的想法、并获取外界的声音，提高了用户的交流效率，使得用户拥有更好的交流体验。使得用户拥有更好的交流体验。使得用户拥有更好的交流体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统及方法


[0001]本专利技术涉及脑机接口
，具体涉及一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统及方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术发展，当前的脑机接口，语音识别，语音生成等技术已经实现迅猛发展。这为聋哑人群的听觉和发声辅助设备提供了很好的技术基础与支持，也为智能辅助设备方面提供了智能化辅助控制机遇。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统及方法，解决了聋哑人难以与外界沟通交流的问题。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统，包括：脑电信号采集帽，用于采集用户的脑部电信号信息，并将外部合成的脑部电信号信息传递至用户；脑电信号处理模块，用于处理由上述脑电信号采集帽所采集的脑部电信号信息，并将外部其他形式的信号合成为脑部电信号信息传递至上述脑电信号采集帽；声音处理模块，用于接收、处理由上述脑电信号处理模块发送的脑电信号，并接收、处理外部语音信息，且将处理后的外部语音信息发送至上述脑电信号处理模块；外设接口模块，与上述声音处理模块连接，用于获取上述外部语音信息或通过语音的方式向外部传达用户的意图；主处理器模块，用于支持系统的控制与执行，控制各模块的启动与关闭；总线模块，用于连接各模块，并控制各模块间的数据传递；快速暂存模块，用于暂存各个模块执行运算的中间数据以及输入输出数据。
[0006]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，上述脑电信号处理模块包括：脑电信号采集模块，用于从上述脑电信号采集帽所采集的脑部电信号信息中提取脑电信号，并提取脑电频域特征；脑电信号预处理模块，用于对上述脑电信号采集模块提取的脑电频域特征进行预处理；脑电信号生成模块，用于对上述外部语音信息执行频域转换操作、生成对应的脑部电信号信息。
[0007]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，上述脑电信号预处理模块对上述脑电频域特征进行预处理包括：对上述脑电频域特征进行时域转换，并依据声学输入特征要求进行预处理计算操作。
[0008]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，上述声音处理模块包括：语音识别模块，用于对接收的外部语音信息执行噪声消除以及声学特征提取操作；语音生成模块，用于将上述脑电信号处理模块处理后的脑电信号转换成语音信号并传送至外设接口模块进行语音播报。
[0009]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，还包括：语义分析模块，用于对上述外部
语音信息或上述语音信号进行神经网络语义信息处理操作，以消除语句之间存在的词义分歧问题。
[0010]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，还包括：情感分析模块，用于对上述外部语音信息或上述语音信号所表达的情绪以及正负面情感倾向进行判断。
[0011]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，上述外设接口模块包括传声器和扬声器。
[0012]第二方面，本专利技术提供一种基于脑机接口的聋哑人辅助方法，应用于上述系统，替代发声功能的执行步骤包括：S101、由上述脑电信号采集帽采集用户的脑部电信号信息，并传递至脑电信号处理模块；S102、上述脑电信号处理模块对采集的脑部电信号信息执行提取、预处理操作；上述预处理包括噪声信号处理、频域信号转换；S103、将步骤S102中经预处理后的脑部电信号信息传递至声音处理模块，经上述声音处理模块处理后生成符合用户意图的语音信号；S104、将步骤S103生成的语音信号通过上述外设接口模块中的扬声器进行语音播报。
[0013]第三方面，本专利技术提供一种基于脑机接口的聋哑人辅助方法，应用于上述系统，替代听觉功能的执行步骤包括：S201、由上述外设接口模块中的传声器收集外部语音信息；S202、将收集的外部语音信息传送至上述声音处理模块，由上述声音处理模块对收集的外部语音信息进行提取，生成关键语音信息，并将上述关键语音信息传递至上述脑电信号处理模块；S203、上述脑电信号处理模块将上述关键语音信息转换成脑电波信息，并通过上述脑电信号采集帽传递至大脑，辅助听觉神经进行听觉外部干预。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0015]第一方面，本专利技术提供一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统，包括：脑电信号采集帽，脑电信号处理模块，声音处理模块，外设接口模块，主处理器模块，总线模块，快速暂存模块。可帮助聋哑人群能够更加方便地表达自己的想法、并获取外界的声音，提高聋哑人群的交流效率。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种基于脑机接口的聋哑人辅助方法，由上述脑电信号采集帽采集用户的脑部电信号信息，并传递至脑电信号处理模块；上述脑电信号处理模块对采集的脑部电信号信息执行提取、预处理操作；上述预处理包括噪声信号处理、频域信号转换；经预处理后的脑部电信号信息传递至声音处理模块，经上述声音处理模块处理后生成符合用户意图的语音信号；将生成的语音信号通过上述外设接口模块中的扬声器进行语音播报。如此，可一定程度上代替发声功能，更加直观地通过声音向外部传达用户的意图。
[0017]第三方面，本专利技术提供一种基于脑机接口的聋哑人辅助方法，由上述外设接口模块中的传声器收集外部语音信息；将收集的外部语音信息传送至上述声音处理模块，由上述声音处理模块对收集的外部语音信息进行提取，生成关键语音信息，并将上述关键语音信息传递至上述脑电信号处理模块；上述脑电信号处理模块将上述关键语音信息转换成脑电波信息，并通过上述脑电信号采集帽传递至大脑，辅助听觉神经进行听觉外部干预。如此可一定程度上替代听觉功能，令用户能够更加准确的了解他人所传达的信息，改善用户的交流体验。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施本专利技术提供一种基于脑机接口的聋哑人辅
助系统的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
[0019]图1为本专利技术提供的一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统一实施例的系统结构图；
[0020]图2为本专利技术提供的一种基于脑机接口的聋哑人辅助方法一实施例的流程框图；
[0021]图3为本专利技术提供的一种基于脑机接口的聋哑人辅助方法另一实施例的流程框图。
[0022]附图中标记及对应的零部件名称：
[0023]1‑
脑电信号采集帽；2
‑
脑电信号处理模块；21
‑
脑电信号采集模块；22
‑
脑电信号预处理模块；23
‑
脑电信号生成模块；3
‑
声音处理模块；31
‑
语音识别模块；32
‑
语音生成模块；33
‑
语义分析模块；34
‑
情感分析模块；4
‑
外设接口模块；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脑机接口的聋哑人辅助系统，其特征在于，包括：脑电信号采集帽，用于采集用户的脑部电信号信息，并将外部合成的脑部电信号信息传递至用户；脑电信号处理模块，用于处理由所述脑电信号采集帽所采集的脑部电信号信息，并将外部其他形式的信号合成为脑部电信号信息传递至所述脑电信号采集帽；声音处理模块，用于接收、处理由所述脑电信号处理模块发送的脑电信号，并接收、处理外部语音信息，且将处理后的外部语音信息发送至所述脑电信号处理模块；外设接口模块，与所述声音处理模块连接，用于获取所述外部语音信息或通过语音的方式向外部传达用户的意图；主处理器模块，用于支持系统的控制与执行，控制各模块的启动与关闭；总线模块，用于连接各模块，并控制各模块间的数据传递；快速暂存模块，用于暂存各个模块执行运算的中间数据以及输入输出数据。2.根据权利要求1所述的基于脑机接口的聋哑人辅助系统，其特征在于，所述脑电信号处理模块包括：脑电信号采集模块，用于从所述脑电信号采集帽所采集的脑部电信号信息中提取脑电信号，并提取脑电频域特征；脑电信号预处理模块，用于对所述脑电信号采集模块提取的脑电频域特征进行预处理；脑电信号生成模块，用于对所述外部语音信息执行频域转换操作、生成对应的脑部电信号信息。3.根据权利要求2所述的基于脑机接口的聋哑人辅助系统，其特征在于，所述脑电信号预处理模块对所述脑电频域特征进行预处理包括：对所述脑电频域特征进行时域转换，并依据声学输入特征要求进行预处理计算操作。4.根据权利要求2所述的基于脑机接口的聋哑人辅助系统，其特征在于，所述声音处理模块包括：语音识别模块，用于对接收的外部语音信息执行噪声消除以及声学特征提取操作；语音生成模块，用于将所述脑电信号处理模块处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旻晋，
申请(专利权)人：成都视海芯图微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：