[發明專利]一種基于P300的腦控話語發聲器的實現方法

有效

• 申請號: 201710162409.7
• 申請日: 2017-03-18
• 公開（公告）號: CN106951081B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 黃志華;郭紅;王小娜;黃煒;馬文鴻;林智鋒
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/16
• 代理公司: 35100 福州元創專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及一種基于P300的腦控話語發聲器的實現方法，該腦控話語發聲器是對用P300 Speller拼寫的句子進行解碼，再通過語音發聲器播放出來，實現用戶直接通過大腦完成說話的過程；主要包括以下步驟：用戶通過P300 Speller依次拼寫字符序列，拼寫過程中可省略某些次要字符，直至拼寫完整個句子；用解碼算法對拼寫的字符序列進行修正，得到正確的句子；然后將正確的句子傳送至語音發聲器。本發明提供的方法能夠提高P300 Speller拼寫句子的速度并實現直接利用大腦說話的功能。

技術領域

本發明屬于腦機接口與自然語言處理相結合的應用，涉及一種基于P300的句子拼寫并通過語音設備實現大腦說話的方法。

背景技術

腦機接口為一些運動神經損害而大腦功能無損的患者提供與外界交流的一種方式，其中P300Speller對大腦通過一系列的刺激，分析腦電信號，識別出用戶想要拼寫的字符來達到與外界的交流。目前P300Speller要完成一個句子的拼寫只能夠對字符逐個拼寫，在產生錯誤時用戶只能自行修正。存在的問題是，拼寫一個句子需要較長的時間，用戶容易疲勞，拼寫效果不佳。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提高用戶利用P300Speller拼寫句子的速度，并提高用戶與外界交流的效率。本發明中用戶在拼寫過程中可省略某些次要字符，并且不用自己修正錯誤，用解碼算法對拼寫的字符序列進行修正，將得到正確的句子傳送至語音發聲器。

本發明采用以下方案實現：一種基于P300的腦控話語發聲器的實現方法，包括以下步驟：

步驟S1：用戶通過P300拼寫矩陣拼寫句子Sentence＝c₁c₂,…,c_n，P300拼寫矩陣包括字母A-Z，數字0-9共36個字符，c_i,i＝1,…n為P300拼寫矩陣中的字符；

步驟S2：修正Sentence，在Sentence中插入漏輸的字符，修改錯誤字符，得到一個新的句子C_Sentence；

步驟S3：將C_Sentence傳送至語音發聲器并播放。

進一步地，所述步驟S2具體包括以下步驟：

步驟S21：設置結構變量Cur，Cur.sen＝Sentence,Cur.loc＝1,Cur.len＝length(Sentence)；初始化棧S，表L，并將Cur壓入棧S；

步驟S22：若棧S非空，彈棧更新Cur，轉下一步；否則，轉入步驟S26；

步驟S23：判斷Cur.loc位置上是否要插入字符；若要，Ins.sen＝Insert(Cur.sen,Cur.loc),Ins.loc＝Cur.loc+1,Ins.len＝Cur.len+1,將Ins壓入棧S；

步驟S24：修正Cur.loc位置上的字符，Cur.sen＝modify(Cur.sen,Cur.loc)；Cur.loc＝Cur.loc+1；

步驟S25：若Cur.loc大于Cur.len，將Cur插入表L，否則將Cur壓入棧S；轉入步驟S22；

步驟S26：用單詞語言模型計算表L中所有句子的概率，輸出概率最高的那個句子C_Sentence。

進一步地，步驟S23中所述的判斷Cur.loc位置上是否要插入字符及Insert(Cur.sen,Cur.loc)的具體方法為：