[發明專利]多任務視覺認知中腦負荷測定的實驗系統和方法

有效

• 申請號: 201210006069.6
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102551741A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李曉玲;洪軍;姜穎;徐楓;姚磊
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/0476
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

1.一種多任務視覺認知中腦負荷測定的實驗系統，其特征在于，包括可調節座椅(7)、虛擬視覺界面顯示裝置以及腦電信號采集處理設備；

可調節座椅(7)包括座墊、靠背、角度調節機構和水平位移調節機構；水平位移調節機構固定于平臺基板上，座墊安裝于水平位移調節機構上；座墊和靠背之間安裝有角度調節機構；

虛擬視覺界面顯示裝置包括第一計算機(1)、輸入設備(2)、組合支架(3)和顯示器(6)；組合支架(3)包括滑筒(5)，顯示器支架通過插銷式螺栓(20)固定于滑筒(5)上；顯示器支架上固定有三個顯示器(6)，該三個顯示器(6)包括正對可調節座椅(7)的主顯示器和傾斜的設置于主顯示器兩側的側翼顯示器；側翼顯示器與主顯示器之間的夾角為135°～360°；第一計算機(1)連接三個顯示器(6)，三個顯示器(6)動態的顯示第一計算機(1)輸出的儀表圖像；

腦電信號采集處理設備包括依次連接的電極帽、腦電放大器和第二計算機。

2.根據權利要求1所述的一種多任務視覺認知中腦負荷測定的實驗系統，其特征在于，兩側的側翼顯示器通過鉗夾式機構(4)固定于滑筒(5)上；所述鉗夾式機構(4)能夠繞滑筒(5)旋轉以調節側翼顯示器與主顯示器之間的夾角。

3.根據權利要求1所述的一種多任務視覺認知中腦負荷測定的實驗系統，其特征在于，三個顯示器(6)中每個顯示器上均布六個儀表，每個屏幕上顯示的儀表為同一功能的儀表。

4.根據權利要求3所述的一種多任務視覺認知中腦負荷測定的實驗系統，其特征在于，主顯示器和右側顯示器顯示速度計，左側顯示器顯示地平儀。

5.根據權利要求3或4所述的一種多任務視覺認知中腦負荷測定的實驗系統，其特征在于，所述試驗系統運行時每個顯示器顯示的六個儀表中只有一個儀表的指針指向危險區域。

6.根據權利要求5所述的一種多任務視覺認知中腦負荷測定的實驗系統，其特征在于，所述試驗系統還包括外部操控設備(2)，該外部操控設備(2)連接第一計算機(1)，用于對指針指向危險區域的儀表進行反饋，反饋后該儀表的指針將不再進入危險區域。

7.根據權利要求6所述的一種多任務視覺認知中腦負荷測定的實驗系統，其特征在于，所述外部操控設備(2)為鍵盤、鼠標、搖桿、駕駛桿或腳舵。

8.一種多任務視覺認知中腦負荷測定的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)、對采集到的腦電波數據進行預處理：采用24階FIR濾波器對數據進行30Hz以下的低通濾波，去除工頻噪聲和外部干擾；

2)、對步驟1)預處理后的腦電波數據，采用獨立分量分析方法進行分解，去除眼電和肌電干擾；

3)、對步驟2)處理后的腦電信號進行復雜度分析；所述的復雜度為Lempel-Ziv復雜度；

4)、將腦電復雜度表征認知過程中的腦負荷。

9.根據權利你要求8所述的一種多任務視覺認知中腦負荷測定的方法，其特征在于，步驟1)中與處理后得到[0.5Hz，30Hz]頻段的EEG信號。

10.根據權利你要求8所述的一種多任務視覺認知中腦負荷測定的方法，其特征在于，步驟1)中的腦電波數據通過40個國際10-20標準放置電極進行采集，采樣率為1kHz；標準放置電極采集的腦電波數據經過40導腦電放大器放大后經過A/D轉換輸入計算機中進行預處理。