脑电波信号处理装置、脑电波信号处理方法、程序、及记录介质的制作方法_2

文档序号:9290489阅读:来源:国知局
脑α波的相位。如图1所示,右瞬时相位确定部12R确定的瞬时相位(i>R(f, t)传送给相位同步指数计算部13。
[0044] 左瞬时相位确定部12L根据脑电波信号XR,逐次确定瞬时相位Φ L (f,t)。这里, 瞬时相位Φ L (f,t)是指脑电波信号XL所含成分波当中的具有目标频率f的成分波XLf在 时刻t的相位。如图1所示,左瞬时相位确定部12L确定的瞬时相位Φ L(f,t)被传送给相 位同步指数计算部13。
[0045] 这里,可以采用公知方法来确定瞬时相位t)。关于能用来确定瞬时相位 t)的公知方法,可例举与莫莱小波(Morlet Wavelet)进行卷积积分的方法。与莫 莱小波进行卷积积分时,右瞬时相位确定部12R为了确定瞬时相位(i>R(f,t)而参照自时刻 tl( = t 一 AtX (M - 1)/2)至时刻tM( = t+AtX (M - 1)/2)的期间内的、在各采样时 间点ti所采样到的M个脑电波信号XR值XR(tl)、……、XR(tM)(为简化理解,假定M为奇 数)。因此,脑电波信号处理装置1具备用以保持至少M个脑电波信号XR值的未图示的缓 存。脑电波信号XR介由该缓存而从脑电波信号取得部11提供至右瞬时相位确定部12R。 关于瞬时相位0L(f,t)的确定方式,可以说也是同样的。
[0046] 另外,若将用于确定瞬时相位<i>R(f,t)的窗幅(=tM - tl = Δ tX (M - 1))设 为T,将根据XR(tl)、……、XR(tM)来计算瞬时相位(i>R(f,t)的所需计算时间设为τ,那 么自采样完脑电波信号XR(t)时起,至确定完瞬时相位(i>R(f,t)时为止,至少要花费时间 T/2+τ。这里,窗幅T 一般被设定成目标频率f的对应周期(Ι/f)的3倍以上8倍以下。因 此,例如若目标频率f为20Hz,则窗幅T为150m秒以上400m秒以下。
[0047] 本实施方式中,右瞬时相位确定部12R以最短所需时间Τ/2+ τ来确定瞬时相位 Φ R (f,t)。即,自采样完脑电波信号XR (t)的值XR (t)时起,至确定完瞬时相位Φ R (f,t)时 为止的迟延时间δ为最短所需时间T/2+τ。但需要阐明的是,自米样完脑电波彳目号XR(t) 的值XR(t)时起,至确定完瞬时相位(i>R(f,t)时为止的迟延时间δ只要与最短所需时间 T/2+τ为同等程度,即可充分达成本发明的目的。本说明书中,瞬时相位c})R(f,t)的确定 为逐次确定(实时确定),这就意味着上述迟延时间S与最短所需时间τ+Τ/2为同等程 度。关于左瞬时相位确定部12L对瞬时相位<i>L(f,t)的确定方式,可以说也是同样的。
[0048] 相位同步指数计算部13根据瞬时相位<i>R(f,t)及瞬时相位<i>L(f,t),逐次计算 (实时计算)相位同步指数PSI (f,t)。这里,相位同步指数PSI (f,t)的数值是表达脑电波 信号XL (更准确而言,是脑电波信号XL的成分波XLf)与脑电波信号XR (更准确而言,是脑 电波信号XR的成分波XRf)在时刻t处的相位同步程度的指标。如图1所示,相位同步指 数计算部13算出的相位同步指数PSI (f,t)被传送至视频信号生成部14。
[0049] 本实施方式中,相位同步指数计算部13为了计算由下式定义的相位同步指数 PSI(f,t),参照自时刻 t' 1( = t - AtX (N - 1)/2)起至时刻 t' N( = t+AtX (N - 1)/2)的期间内的、与各采样时间点t' i分别对应的N对瞬时相位{(i>R(f,t' 1),(i>L(f, t'l)}、……、{ΦΚ(?Μ N),(i>L(f,t'N)}(为简化理解,假定N为奇数)。下式中,Θ i(f, t' i)是由式子 Θ i (f,t' i) = <i>R(f,t' i) 一 <i>L(f,t' i)所定义的相位差。
[0051] 若按照上式来定义相位同步指数PSI (f,t),那么当脑电波信号XR与脑电波信号 XL的相位在时刻t完全同步时,则PSI (f,t) = 1,而当脑电波信号XR与脑电波信号XL的 相位在时刻t完全非同步时,则PSI (f,t) = 0。因此,上式所定义的相位同步指数PSI (f, t)是表达脑电波信号XR与脑电波信号XL间的相位同步程度的恰当指标。
[0052] 如上所述,相位同步指数计算部13为了计算时刻t处的相位同步指数PSI (f,t), 参照自时刻t'l( = t 一 AtX (N - 1)/2)起至时刻t'N( = t+AtX (N- 1)/2)的期间内 的各采样定时t' i处的N对瞬时相位{(i>R(f,t' 1),(i>L(f,t' 1)}、……、{(i>R(f,t' N), (i>L(f,t'N)}。因此,脑电波信号处理装置1具有用以保持至少N个瞬时相位(i>R(f,t) 的未图示的缓存。瞬时相位0L(f,t)介由该缓存而从右瞬时相位确定部12R被提供至相 位同步指数计算部13。同样道理,脑电波信号处理装置1具有用以保持至少N个瞬时相位 (i>L(f,t)的未图示的缓存。瞬时相位(i>L(f,t)介由该缓存而从左瞬时相位确定部12L被 提供至相位同步指数计算部13。
[0053] 另外,若将用于计算相位同步指数PSI (f,t)的窗幅(=t'N - t'1 = Δ tX (N - 1))设为 T',将根据{(i>R(f,t' 1),(i>L(f,t' 1)}、……、{(i>R(f,t' N),(i>L(f,t' N)}来 计算相位同步指数PSI(f,t)的所需计算时间设为τ',那么自确定完瞬时相位(J)R(f,t)、 Φ?(?·,t)时起,至计算完相位同步指数PSI(f,t)时为止,至少要花费时间Τ' /2+τ '。这 里,窗幅Τ' 一般被设定成目标频率f的对应周期(Ι/f)的3倍以上8倍以下。因此,例如 若目标频率f为20Hz,则窗幅Τ'为150m秒以上400m秒以下。
[0054] 本实施方式中,相位同步指数计算部13以最短所需时间Τ/2+τ来计算相位同步 指数PSI(f,t)。即,自确定完瞬时相位(i>R(f,t)、(i>L(f,t)时起,至计算完相位同步指数 PSI (f,t)时为止的迟延时间δ'为最短所需时间T'/2+τ'。但需要阐明的是,自确定完瞬 时相位Φ?Κ?^)、(i>L(f,t)时起,至计算完相位同步指数PSI(f,t)时为止的迟延时间δ ' 只要与最短所需时间Τ' /2+τ '为同等程度,即可充分达成本发明的目的。本说明书中,相 位同步指数PSI (f,t)的计算为逐次计算(实时计算),这就意味着上述迟延时间δ '与最 短所需时间Τ' /2+ τ '为同等程度。
[0055] 这里,相位同步指数计算部13可以针对每个At(采样周期)来进行相位同步指 数PSI (f,t)的计算,也可以针对每个Τ'(窗幅)来进行相位同步指数PSI (f,t)的计算, 还可以针对每二分之一个Τ'来进行相位同步指数PSI (f,t)的计算。通过采用针对每个Τ' 或每二分之一个Τ'来计算相位同步指数PSI (f,t)的方案,能够减轻运算负担。
[0056] 视频信号生成部14根据相位同步指数PSI (f,t),生成内容与相位同步指数 PSI (f,t)相联动地变化的视频的视频表达信号。视频信号生成部14生成的视频信号被提 供至与脑电波信号处理装置1相连或内置于脑电波信号处理装置1的显示器。这里,关于 视频信号生成部14生成的视频信号所表达的视频内容,将在后文中结合其它附图来阐述。
[0057] 连接或内置于脑电波信号处理装置1的显示器向试验对象者显示视频信号生成 部14生成的视频信号所表达的视频,也就是内容与相位同步指数PSI (f,t)相联动地变化 的视频。换言之,该显示器作为刺激施加装置发挥功能,从而将与相位同步指数PSI (f,t) 相联动地变化的视觉刺激施加给试验对象者。由此,与试验对象者的左右脑同步状态相顺 应的视觉刺激便被反馈给该试验对象者,如此形成实时的反馈循环。
[0058] 这里,在脑电波信号处理装置1中,自采样完脑电波信号XR、XL的值XR(t)、 XL(t)时起,至确定完瞬时相位(i>R(f,t)、(i>L(f,t)时为止的迟延时间δ为最短所需时 间T/2+τ。另外,脑电波信号处理装置1中,自确定完瞬时相位(})R(f,t)、(i>L(f,t)时起, 至计算完相位同步指数PSI(f,t)时为止的迟延时间δ '亦即最短
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1