[發明專利]一種大腦皮層電信號解碼的方法和裝置

有效

• 申請號: 201711099441.1
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN108021232B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 孫富春;譚川奇;張文昌
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06N3/04
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王瑩;吳歡燕<國際申請>=<國際公布>=

1.一種大腦皮層電信號解碼的方法，其特征在于，包括：

將大腦皮層電信號轉換成腦電視頻圖，每幀的大腦皮層電信號對應一幀的腦電視頻圖；

通過光流法，并根據每相鄰兩幀的腦電視頻圖獲取對應的一幀的腦電光流圖；

根據所述腦電光流圖，確定大腦的指令；

其中，通過光流法，并根據每相鄰兩幀的腦電視頻圖獲取對應的一幀的腦電光流圖，進一步包括：

使用計算機視覺中的Gunner Farnback算法，根據每相鄰兩幀的腦電視頻圖映射為HSV顏色空間轉換為對應的一幀的腦電光流圖；

另外，所述根據所述腦電光流圖，確定大腦的指令，進一步包括：

將所述腦電光流圖輸入到經訓練的深度神經網絡模型，輸出預設指令集中每一指令對應的概率；

將概率最大的指令作為大腦的指令。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將大腦皮層電信號轉換成腦電視頻圖，包括：

在用于采集大腦皮層電信號的電極與兩維平面上的點之間建立一一對應的投射關系；

基于所述投射關系，將所述大腦皮層電信號中每一電極采集的電信號的信息投射到兩維平面上的對應的點，獲得對應的基礎腦電平面圖；

基于插值法，將所述基礎腦電平面圖轉換為對應的腦電視頻圖。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述投射關系，將所述大腦皮層電信號中每一電極采集的電信號的信息投射到兩維平面上的對應的點，獲得對應的基礎腦電平面圖之前，還包括：

將所述大腦皮層電信號通過頻域濾波器進行濾波處理。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度神經網絡模型包括：卷積神經網絡、遞歸神經網絡和多個全連接層；所述深度神經網絡模型的輸入口為所述卷積神經網絡的輸入口，所述卷積神經網絡的輸出口連接至所述遞歸神經網絡的輸入口，多個全連接層依次連接，且第一個全連接層的輸入口連接至所述遞歸神經網絡的輸出口，最后一個全連接層的輸出口作為所述深度神經網絡模型的輸出口。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述卷積神經網絡包括多個卷積層、多個池化層和一個Dropout層，每一卷積層使用ReLU作為激活函數；所述遞歸神經網絡包括多個遞歸神經單元，每一遞歸神經單元中包括長短期記憶網絡。

6.一種大腦皮層電信號解碼的裝置，其特征在于，包括：

至少一個處理器；以及與所述處理器通信連接的至少一個存儲器，其中：

所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令以執行如權利要求1至5任一所述的方法。

7.一種非暫態計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機程序，所述計算機程序使所述計算機執行如權利要求1至5任一所述的方法。