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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及脑机接口,具体而言,涉及一种脑机接口刺激范式生成方法、系统及电子设备。
技术介绍
1、脑机接口技术能够在大脑与外部环境之间建立联系,利用大脑意识活动产生的脑电信号控制外部设备。稳态视觉诱发电位(steady state visual evoked potential,ssvep)是指对人脑实施固定频率的视觉刺激后产生的脑电信号电位变化,因其训练时间短、通讯速率快、设备配置简单等优点,被广泛应用于医疗、航空航天及军事等领域。目前,随着汽车保有量的大幅增提高,智能汽车得到广泛应用和普及,人类对智能汽车的智能化程度要求提升,对智能化脑机交互功能的需求也快速增加。
2、然而,现阶段智能汽车脑机接口技术尚处于起步阶段,关于脑机接口功能测试的相关技术尤为薄弱,且脑电信号易受外界刺激影响,易产生错误控制信号,且误识别率较高。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请的目的在于提供一种脑机接口刺激范式生成方法、系统及电子设备,以解决智能汽车脑机接口的信号控制及信号识别的准确率低的问题。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种脑机接口刺激范式生成方法,应用于脑机接口刺激范式生成系统,方法包括:
3、构建包括视觉诱发刺激源及虚拟车辆的仿真驾驶环境,并获取受试驾驶员在视觉诱发刺激源作用下控制虚拟车辆行驶时产生的原始脑电信号;
4、利用电位分类模型及脑电信号处理模型,分别对原始脑电信号进行不同维度下的分类识别,并基于不同维度下的分类识别结果确定车辆控制指令
5、利用车辆控制指令及原始脑电信号,对刺激范式映射模型进行训练,以利用训练后的刺激范式映射模型确定受试驾驶员在仿真驾驶环境下的脑机接口刺激范式。
6、可选地,不同维度下的分类识别结果包括第一信号识别结果及第二信号识别结果,利用电位分类模型及脑电信号处理模型,分别对原始脑电信号进行不同维度下的分类识别,包括:利用电位分类模型,对原始脑电信号中的稳态视觉电位成分进行分类识别,以获取第一信号识别结果;利用脑电信号处理模型,对原始脑电信号中的其他成分进行分类识别,以获取第二信号识别结果,其他成分是原始脑电信号中除稳态视觉电位成分外的其他成分。
7、可选地,电位分类模型包括空间滤波器及第一分类器,利用电位分类模型,对原始脑电信号中的稳态视觉电位成分进行分类识别,包括:利用空间滤波器对原始脑电信号进行滤波处理,以获得滤波后的原始脑电信号;利用第一分类器对滤波后的原始脑电信号进行分类处理,以获得第一信号识别结果。
8、可选地,脑电信号处理模型包括预处理模型、分离模型及第二分类器,利用脑电信号处理模型,对原始脑电信号中的其他成分进行分类识别,包括:利用预处理模型对原始脑电信号进行预处理,以获取预处理后的原始脑电信号;利用分离模型对预处理后的原始脑电信号进行成分分离处理,以获得纯净脑电信号;将纯净脑电信号输入第二分类器中,以获取第二信号识别结果。
9、可选地,并基于不同维度下的分类识别结果确定车辆控制指令,包括:将第一信号识别结果与第二信号识别结果进行比较,并根据比较结果确定识别结果是否符合预设识别要求,预设识别要求指两个识别结果相匹配的要求;若符合预设识别要求,则将第一信号识别结果和/或第二信号识别结果转换为可识别的车辆控制指令,以控制虚拟车辆执行车辆控制指令。
10、可选地,利用车辆控制指令及原始脑电信号对刺激范式映射模型进行训练,包括:获取原始脑电信号对应的指令真值,并将指令真值作为标准值,将原始脑电信号及车辆控制指令分别作为刺激范式映射模型的输入数据及输出数据;利用标准值、输入数据及输出数据,对刺激范式映射模型进行训练。
11、可选地,构建包括视觉诱发刺激源及虚拟车辆的仿真驾驶环境,包括:构建初始仿真驾驶环境,初始仿真驾驶环境包括虚拟车辆;利用着色器在仿真驾驶环境中提供至少一个以固定频率闪烁的视觉诱发刺激源。
12、可选地,第一分类器和/或第二分类器的分类结果均包括多个,多个分类结果是基于二分类法确定的。
13、第二方面,本申请实施例还提供了一种脑机接口刺激范式生成系统,所述脑机接口刺激范式生成系统包括驾驶环境构建模块、信号处理模块、车辆控制模块:
14、驾驶环境构建模块,用于构建包括视觉诱发刺激源及虚拟车辆的仿真驾驶环境;
15、采集受试驾驶员在视觉诱发刺激源作用下控制虚拟车辆行驶时产生的原始脑电信号,并将原始脑电信号发送至脑电信号处理模块;
16、信号处理模块,用于利用电位分类模型及脑电信号处理模型,分别对原始脑电信号进行基于不同维度的分类识别;
17、基于分类识别结果确定车辆控制指令,并利用车辆控制指令及原始脑电信号对刺激范式映射模型进行训练,以利用训练后的刺激范式映射模型确定受试驾驶员在仿真驾驶环境下的脑机接口刺激范式;
18、车辆控制模块,用于根据车辆控制指令,控制虚拟车辆在仿真驾驶环境中运行。
19、第三方面,本申请实施例还提供一种电子设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的脑机接口刺激范式生成方法的步骤。
20、本申请实施例带来了以下有益效果:
21、本申请实施例提供的一种脑机接口刺激范式生成方法、系统及电子设备,能够通过视觉诱发刺激源诱发受试驾驶员在当前仿真驾驶环境下产生原始脑电信号,并利用电位分类模型及脑电信号处理模型分别对该原始脑电信号进行不同维度下的分类识别,避免了由于驾驶员及驾驶环境的差异性,造成的脑电信号异常波动所带来的错误控制信号及误识别的问题,通过利用不同维度下分类识别结果对刺激范式映射模型进行训练,也提高了模型训练的准确性,与现有技术中的脑机接口刺激范式生成方法相比,解决了智能汽车脑机接口的信号控制及信号识别的准确率低的问题。
22、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
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1.一种脑机接口刺激范式生成方法,其特征在于,应用于脑机接口刺激范式生成系统,方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述不同维度下的分类识别结果包括第一信号识别结果及第二信号识别结果,所述利用电位分类模型及脑电信号处理模型,分别对所述原始脑电信号进行不同维度下的分类识别,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电位分类模型包括空间滤波器及第一分类器,所述利用所述电位分类模型,对所述原始脑电信号中的稳态视觉电位成分进行分类识别,包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述脑电信号处理模型包括预处理模型、分离模型及第二分类器,所述利用所述脑电信号处理模型,对所述原始脑电信号中的其他成分进行分类识别,包括:
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述并基于不同维度下的分类识别结果确定车辆控制指令,包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述车辆控制指令及所述原始脑电信号对刺激范式映射模型进行训练,包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构建
8.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述第一分类器和/或所述第二分类器的分类结果均包括多个,多个分类结果是基于二分类法确定的。
9.一种脑机接口刺激范式生成系统,其特征在于,所述脑机接口刺激范式生成系统包括驾驶环境构建模块、信号处理模块、车辆控制模块:
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如权利要求1至8中任一项所述的脑机接口刺激范式生成方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种脑机接口刺激范式生成方法,其特征在于,应用于脑机接口刺激范式生成系统,方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述不同维度下的分类识别结果包括第一信号识别结果及第二信号识别结果,所述利用电位分类模型及脑电信号处理模型,分别对所述原始脑电信号进行不同维度下的分类识别,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电位分类模型包括空间滤波器及第一分类器,所述利用所述电位分类模型,对所述原始脑电信号中的稳态视觉电位成分进行分类识别,包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述脑电信号处理模型包括预处理模型、分离模型及第二分类器,所述利用所述脑电信号处理模型,对所述原始脑电信号中的其他成分进行分类识别,包括:
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述并基于不同维度下的分类识别结果确定车辆控制指令,包括:
【专利技术属性】
技术研发人员:王德平,王祎男,魏源伯,刘汉旭,
申请(专利权)人:中国第一汽车股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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