[發明專利]一種基于腦機接口鼠標控制的因特網瀏覽方法

有效

• 申請號: 201010509568.8
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN101968715A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 李遠清;余天佑;龍錦益
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F3/048
• 分類號: G06F3/048;G06F3/01
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

1.一種基于腦機接口鼠標控制的因特網瀏覽方法，其特征在于，首先系統初始化，然后基于運動想象和P300腦電電位控制鼠標在瀏覽器界面內移動至目標區域，如果目標是文本輸入類目標，則界面切換為P300文本輸入界面，使用P300信號檢測實現文字輸入，待文字輸入完畢后返回瀏覽器界面，并將文本輸入結果寫入所選擇的文本輸入框，如果目標不是文本輸入類目標則通過運動想象和P300腦電電位信息判斷是否點擊目標，是則點擊目標打開新的界面，否則繼續在界面內移動。

2.根據權利要求1所述的基于腦機接口鼠標控制的因特網瀏覽方法，其特征在于步驟具體如下：

(1)系統初始化：使用者戴上電極帽后調整其位置，使電極帽中所有電極均處在國際10-20系統的標準電極位置，然后打入導電膠并確定導電性良好；打開瀏覽器，系統自動提取當前載入頁面中所有可激活的目標對象，保存其類型、位置、目標鏈接的信息，并直接對這些目標的選擇范圍進行放大，同時自動捕捉屏幕鼠標的位置，當鼠標移動到目標的可選范圍內時顯示其整個可選范圍；

(2)鼠標二維移動：使用者在瀏覽器中發現感興趣的目標后通過瀏覽器四周的P300鍵和進行運動想象產生頭皮腦電信號，電極帽采集頭皮腦電信號后傳給計算機，計算機根據頭皮腦電信號中包含的P300信息和運動想象ERD/ERS信息特征不同，分別進行預處理、特征提取和分類，得到鼠標的水平和垂直位移信息，然后根據位移信息控制鼠標在瀏覽器上二維連續移動，直到鼠標移動至目標區域；

(3)目標類型判斷：待鼠標移動至目標區域后，判斷目標是否是文本輸入類目標，如果是的話進入步驟(4)，否則進入步驟(5)；

(4)文本輸入：界面切換為P300文本輸入界面，在輸入文本時，每輸入一個字符，整個界面上的字符按鈕重復閃爍n遍，在每遍閃爍中，界面上的每個字符按鈕按照隨機順序各閃爍1次；計算機對采集到的頭皮腦電信號進行帶通濾波，然后將對應于每個字符按鈕閃爍的數據截取0-600ms的采樣點，對這些采樣點進行1/6下采樣，將對應于每個字符按鈕閃爍的下采樣后得到的數據連接構成一個特征向量，之后再將n次采集所得的所有字符按鈕閃爍對應的特征向量進行分類，最后確定使用者想要輸入的字符；待文本輸入完畢后，返回瀏覽器界面并將文本輸入結果寫入所選擇的文本輸入框中；

(5)鼠標點擊：使用者在通過腦機接口設備使瀏覽器上的鼠標到達目標后，執行相應的運動想象和P300視覺刺激任務，然后腦機接口設備將產生的腦電信號傳至計算機，計算機對腦電信號中包含的P300信息和運動想象ERD/ERS信息分別同時進行數據處理和分析，最后根據分析結果判斷是選擇還是拒絕該目標，選擇的話即打開新的界面，拒絕的話則返回步驟(2)，重新移動鼠標。

3.根據權利要求2所述的基于腦機接口鼠標控制的因特網瀏覽方法，其特征在于，所述步驟(1)中，當對可激活目標的選擇范圍進行放大后，對出現目標范圍重疊的現象進行如下處理：

(1-1)如果之前鼠標不在任何一個目標區域內，則從鼠標當前所在的所有目標區域中選擇一個中心點離鼠標當前位置最近的，作為鼠標當前進入的目標；否則進入步驟(1-2)；

(1-2)判斷當前鼠標所在的目標區域中是否有前一次判斷時所在的區域，如果有，則鼠標繼續處于此區域中；否則，認為鼠標之前不在任何一個目標區域內，按步驟(1-1)處理。

4.根據權利要求2所述的基于腦機接口鼠標控制的因特網瀏覽方法，其特征在于，所述步驟(2)中，計算機對頭皮腦電信號中包含的P300信息預處理方法為低通濾波，特征提取是以選擇的電極的信號幅值作為特征，分類算法為支持向量機算法；計算機對頭皮腦電信號中包含的運動想象ERD/ERS信息預處理方法為對信號進行降采樣和CAR濾波，特征提取是以采用共同空域模式提取的空間投影后的信號方差作為特征，分類算法為支持向量機算法。

5.根據權利要求2所述的基于腦機接口鼠標控制的因特網瀏覽方法，其特征在于，所述步驟(4)中，P300文本輸入界面包括一個文本顯示框和50個P300閃爍鍵。

6.根據權利要求2所述的基于腦機接口鼠標控制的因特網瀏覽方法，其特征在于，所述步驟(4)中，每輸入一個字符重復閃爍次數n根據不同的受試者進行不同的設定。