[發明專利]一種基于單通道腦電波誘發的腦控四軸飛行器

在審

• 申請號: 201710123432.5
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106927029A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 丁永生;武秉泓;蔣益敏;袁雷;李杰;焦義星
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;G06K9/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所31233
• 代理人: 宋纓,錢文斌

1.一種基于單通道腦電波誘發的腦控四軸飛行器，包括信號采集器、信號接收器和信號分類特征處理終端，所述信號接收器安裝在飛行器上，其特征在于，所述信號采集器包括頭部托架，所述頭部托架安裝于操控者的頭部，其頂端設置有能夠與操控者頭部緊密貼合的腦波信號特征提取模塊，底端設置有能夠與操控者耳部緊密貼合的耳垂電極；所述腦波信號特征提取模塊用于采集腦電波信號；所述耳垂電極作為地線用于消除背景噪聲；所述信號采集器將采集到的腦電波信號發送至所述信號分類特征處理終端，所述信號分類特征處理終端對收到的腦電波信號進行處理，并將處理后的腦電波信號發送至信號接收器。

2.根據權利要求1所述的基于單通道腦電波誘發的腦控四軸飛行器，其特征在于，所述信號分類特征處理終端包括去噪模型，所述去噪模型包括本征分量獲取模塊、小波系數獲取模塊、去噪模塊和重構模塊；所述本征分量獲取模塊采用EEMD算法對采集到的腦電信號進行集合經驗模態分解得到包含不同頻段信息的本征分量；所述小波系數獲取模塊選取所得的本征分量中主要包含高頻隨機噪聲的若干分量，采用DTCWT算法對其進行分解，得到噪聲分量對應的一系列小波系數；所述去噪模塊針對隨機噪聲所對應的小波系數，采用軟閾值法進行小波系數處理，將隨機噪聲對應小波系數置零，實現噪聲去除的效果；所述重構模塊將經過噪聲去除處理的小波系數進行DTCWT逆算法的重構，得到去噪后的本征分量，再與剩余的代表信號有用信息的本征分量進行相加重構，得到最終的去噪腦電信號。

3.根據權利要求2所述的基于單通道腦電波誘發的腦控四軸飛行器，其特征在于，所述小波系數獲取模塊采用兩個平行的實離散小波變換樹來實現信號的分解和重構，所述兩個平行的實離散小波變換樹分別為實部樹和虛部樹，分別使用了一個互不相同實數濾波器組，通過這兩個濾波器組分別得到雙樹復小波的實部系數與虛部系數。

4.根據權利要求1所述的基于單通道腦電波誘發的腦控四軸飛行器，其特征在于，所述信號分類特征處理終端還包括腦電信號識別模型，所述腦電信號識別模型包括接收模塊、提取識別模塊和優化模塊；所述接收模塊用于接收腦電波信號；所述提取識別模塊利用堆疊降噪自編碼機構成的深度學習網絡直接對腦電波信號進行整體的特征提取和模式識別；所述優化模塊對識別出的腦電波信號采用免疫算法對參數進行優化。

5.根據權利要求1所述的基于單通道腦電波誘發的腦控四軸飛行器，其特征在于，所述頭部托架符合人體工學。

6.根據權利要求1所述的基于單通道腦電波誘發的腦控四軸飛行器，其特征在于，所述信號采集器通過NRF24l01無線傳輸協議與信號分類特征處理終端實現數據傳輸，所述信號分類特征處理終端通過NRF24l01無線傳輸協議與信號接收器實現數據傳輸。