一种脑电波的诱发方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及脑机接口技术领域，具体涉及一种脑电波的诱发方法及装置。
【背景技术】
[0002] 诱发电位（evoked potential，EP)是大脑对外界刺激的电活动的综合反应。诱发 电位在临床医学、电生理学、心理学和认知科学等多个学科中具有重要意义。目前诱发电位 根据刺激方式不同主要分成三种模态：听觉诱发电位（Auditory Evoked Potential，AEP)， 视觉诱发电位（Visual Evoked Potential，VEP)和体感诱发电位（Somatosensory Evoked Potential，SEP)。
[0003] 但基于上述三种主要诱发电位产生的脑电波不够稳定和规范，例如同一套诱发装 置针对不同的测试对象可能产生不同的脑电波，且针对同一测试对象诱发产生的脑电波也 不稳定，从而导致基于诱发电位产生脑电波的脑机接口控制系统稳定性差，精确度不高。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种脑电波的诱发方法及装置，以解决现有基于诱发电位产生的脑 电波不够稳定和规范的技术问题。
[0005] 根据本发明的一方面，提供了一种脑电波的诱发方法，包括：
[0006] 采用预先设定的训练样本对训练者进行脑部刺激，并采集与训练样本对应的样本 脑电波；
[0007] 预设目标脑电波，并提取目标脑电波的特征向量；
[0008] 提取样本脑电波的特征向量，并计算样本脑电波的特征向量与目标脑电波的特征 向量之间的第一相似度；
[0009] 根据第一相似度选取用于测试者产生目标脑电波的脑部刺激样本。
[0010] 进一步地，采用预先设定的训练样本对训练者进行脑部刺激，并采集与训练样本 对应的样本脑电波包括：
[0011] 将脑电电极安装在多个训练者的头皮上枕骨隆突的位置；
[0012] 针对每一个训练者，在屏幕上按照与多个训练样本各自对应的刺激显示时间依次 显示多个训练样本，并在多个训练样本显示之间设置预设的休息间隔时间；
[0013] 根据休息间隔时间，将每一个训练者对于多个训练样本产生的样本脑电波进行分 段截取，并将每一个训练样本对不同训练者进行脑部刺激产生的样本脑电波的平均值作为 与每一个训练样本对应的平均样本脑电波；
[0014] 通过频谱分析方法，获得与每一个训练样本对应的平均样本脑电波的主要频率成 分，并将主要频率成分作为与每一个训练样本对应的样本脑电波。
[0015] 进一步地，获得与每一个训练样本对应的平均样本脑电波的主要频率成分之前包 括：
[0016] 对与每一个训练样本对应的平均样本脑电波进行预处理，预处理包括去噪、滤波、 放大处理中的一种或多种操作。
[0017] 进一步地，根据第一相似度选取用于测试者产生目标脑电波的脑部刺激样本包 括：
[0018] 选取最大的第一相似度对应的样本脑电波对应的训练样本，作为用于测试者产生 目标脑电波的脑部刺激样本。
[0019] 进一步地，根据第一相似度选取用于测试者产生目标脑电波的脑部刺激样本包 括：
[0020] 按第一相似度由大至小的顺序选取与其对应的样本脑电波对应的训练样本对测 试者进行脑部刺激，并同时计算根据训练样本产生的脑电波的特征向量与目标脑电波的特 征向量的第二相似度；
[0021] 选取第二相似度大于预设相似度阈值对应的训练样本，作为用于测试者产生目标 脑电波的脑部刺激样本。
[0022] 进一步地，训练样本的类型为文本、图片、表情、动画、音频及视频类型中的任意一 种或多种组合。
[0023] 根据本发明的另一方面，提供了一种脑电波的诱发装置，包括：
[0024] 训练装置，用于采用预先设定的训练样本对训练者进行脑部刺激，并采集与训练 样本对应的样本脑电波；
[0025] 目标预设装置，用于预设目标脑电波，并提取目标脑电波的特征向量；
[0026] 第一相似度计算装置，用于提取样本脑电波的特征向量，并计算样本脑电波的特 征向量与目标脑电波的特征向量之间的第一相似度；
[0027] 脑部刺激样本选取装置，用于根据第一相似度选取用于测试者产生目标脑电波的 脑部刺激样本。
[0028] 进一步地，装置包括：
[0029] 电极安装装置，用于将脑电电极安装在多个训练者的头皮上枕骨隆突的位置；
[0030] 训练样本设置装置，用于针对每一个训练者，在屏幕上按照与多个训练样本各自 对应的刺激显示时间依次显示多个训练样本，并在多个训练样本显示之间设置预设的休息 间隔时间；
[0031] 平均样本脑电波获取装置，用于根据休息间隔时间，将每一个训练者对于多个训 练样本产生的样本脑电波进行分段截取，并将每一个训练样本对不同训练者进行脑部刺激 产生的样本脑电波的平均值作为与每一个训练样本对应的平均样本脑电波；
[0032] 主要频率成分获取装置，用于获得与每一个训练样本对应的平均样本脑电波的主 要频率成分，并将主要频率成分作为与每一个训练样本对应的样本脑电波。
[0033] 进一步地，主要频率成分获取装置还包括：
[0034] 预处理装置，用于对与每一个训练样本对应的平均样本脑电波进行预处理，预处 理包括去噪、滤波、放大处理中的一种或多种操作。
[0035] 进一步地，脑部刺激样本选取装置包括：
[0036] 最大相似度选取装置，用于选取最大的第一相似度对应的样本脑电波对应的训练 样本，作为用于测试者产生目标脑电波的脑部刺激样本。
[0037] 本发明具有以下有益效果：
[0038] 本发明提供了一种脑电波的诱发方法及装置，通过采用预先设定的训练样本对训 练者进行脑部刺激，并采集与训练样本对应的样本脑电波；预设目标脑电波，并提取目标脑 电波的特征向量；提取样本脑电波的特征向量，并计算样本脑电波的特征向量与目标脑电 波的特征向量之间的第一相似度；根据第一相似度选取用于测试者产生目标脑电波的脑部 刺激样本，解决了现有基于诱发电位产生的脑电波不够稳定和规范的技术问题，实现了根 据目标脑电波获取与目标脑电波对应的脑部刺激样本，从而能获取与预设的目标脑电波一 致的脑电波信号，且通过第一相似度选取用于测试者产生目标脑电波的脑部刺激样本，能 产生稳定可靠，并且规范的脑电波，从而为后续采用该脑电波信号作为控制信号的脑机接 口控制系统提供了保障。
[0039] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0040] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0041] 图1是本发明优选实施例的脑电波的诱发方法流程图；
[0042] 图2是本发明优选实施例针对一个具体实施例的脑电波的诱发方法流程图；
[0043] 图3是本发明优选实施例针对一个具体实施例的脑电波的诱发方法中采用预先 设定的训练样本对训练者进行脑部刺激，并采集与训练样本对应的样本脑电波的方法流程 图；
[0044] 图4是本发明优选实施例的脑电波的诱发装置结构示意图。
[0045] 附图标记说明：
[0046] 10、训练装置；20、目标预设装置；30、第一相似度计算装置；40、脑部刺激样本选 取装置。
【具体实施方式】
[0047] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。
[0048] 参照图1，本发明的优选实施例提供了一种脑电波的诱发方法，包括：
[0049] 步骤S101，采用预先设定的训练样本对训练者进行脑部刺激，并采集与训练样本 对应的样本脑电波；
[0050] 步骤S102,预设目标脑电波，并提取目标脑电波的特征向量；
[0051] 步骤S103,提取样本脑电波的特征向量，并计算样本脑电波的特征向量与目标脑 电波的特征向量之间的第一相似度；
[0052] 步骤S104,根据第一