[發明專利]基于VR技術和SSVEP的可穿戴設備及腦電采集系統

在審

• 申請號: 201710127765.5
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106859645A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 楊積升;杜玉曉;王靈松;何櫻汶;歐幸源
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: A61B5/0484
• 分類號: A61B5/0484
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及腦電技術領域，特別是涉及一種基于VR技術和SSVEP的可穿戴設備及腦電采集系統。

背景技術

在人腦科學研究不斷發展的今天，也需要更多的研究方法來輔助人腦科學的深入研究。SSVEP(Steady State Visually Evoked Potential，視覺誘發刺激)是指當受到一個固定頻率的視覺刺激的時候，人的大腦視覺皮層會產生一個連續的與刺激頻率有關(刺激頻率的基頻或倍頻處)的響應。因此，為了得到SSVEP下人的腦電信號，以來研究該腦電信號與刺激的信號之間的關系，現有技術中基于SSVEP的系統在進行研究時，通常包括專門用于放映SSVEP刺激范式的電腦顯示屏，受試者通過注視顯示屏即可產生SSVEP所描述的腦電現象，然后再通過采集設備采集受試者的腦電信號，進而通過對腦電信號的分析得到識別結果(識別提取出來的腦電信號)，以被進一步用來研究刺激對人腦的影響。但現有技術中基于SSVEP的系統一方面因為包括電腦等設備，體積大，另一方面，受試者是注視電腦顯示屏上的刺激界面的，很容易受到外界自然光或者室內燈光的干擾，從而使得最終得到的刺激對人腦的影響也是不準確的。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案是本領域技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于VR技術和SSVEP的可穿戴設備，一方面，采用VR眼鏡來為受試者呈現SSVEP刺激范式的刺激界面，距離近且受自然光的干擾小，從而提高了得到的腦電信號的準確性，進而提高了刺激對人腦的影響的準確性；另一方面，實現了用于刺激的VR眼鏡和用于采集的信號采集模塊及信號處理模塊的一體化，體積小；本發明的另一目的是提供一種包括上述基于VR技術和SSVEP的可穿戴設備的腦電采集系統。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于VR技術和SSVEP的可穿戴設備，包括：

VR眼鏡，用于接收外部投射的SSVEP刺激范式，向受試者顯示刺激界面；

設置于所述VR眼鏡上的信號采集模塊、信號處理模塊及電源模塊；其中：

所述信號采集模塊用于采集受試者的腦電信號；

所述信號處理模塊用于對所述腦電信號進行預處理，并將預處理后的所述腦電信號轉換為數字信號并發送至上位機，以得到識別結果；

所述電源模塊用于為所述VR眼鏡、所述信號采集模塊及所述信號處理模塊供電。

優選地，所述SSVEP刺激范式為陣列式的閃爍黑白格。

優選地，所述閃爍黑白格的頻率為8Hz或者12Hz或者15Hz或者18Hz。

優選地，所述VR眼鏡還用于顯示所述識別結果。

優選地，所述信號采集模塊包括：

6個設置于鏡架上、分別用于采集人腦的C3區域、C4區域、CZ區域、O1區域、O2區域及OZ區域的腦電信號的電極，其中，C3區域和O1區域的電極構成一組差分電極，C4區域和O2區域的電極構成一組差分電極，CZ區域和OZ區域的電極構成一組差分電極；

放大器，用于對各個差分電極輸出的腦電信號進行放大。

優選地，所述信號處理模塊為ADS1198芯片。

優選地，所述電源模塊包括電池。

優選地，所述電池為鋰電池。

優選地，所述電源模塊還包括USB接口，用于通過USB線連接外部電源。

為解決上述技術問題，本發明還提供了一種腦電采集系統，包括上位機，還包括如上述所述的基于VR技術和SSVEP的可穿戴設備。

本發明提供了一種基于VR技術和SSVEP的可穿戴設備及腦電采集系統，包括VR眼鏡，用于接收外部投射的SSVEP刺激范式，向受試者顯示刺激界面；設置于VR眼鏡上的信號采集模塊、信號處理模塊及電源模塊；信號采集模塊用于采集受試者的腦電信號；信號處理模塊用于對腦電信號進行預處理，并將預處理后的腦電信號轉換為數字信號并發送至上位機，以得到識別結果；電源模塊用于為VR眼鏡、信號采集模塊及信號處理模塊供電。可見，本發明一方面，采用VR眼鏡來為受試者呈現SSVEP刺激范式的刺激界面，距離近且受自然光的干擾小，從而提高了得到的腦電信號的準確性，進而提高了刺激對人腦的影響的準確性；另一方面，實現了用于刺激的VR眼鏡和用于采集的信號采集模塊及信號處理模塊的一體化，體積小。

附圖說明