[發(fā)明專利]一個基于虛擬現(xiàn)實的交互冥想系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810192630.1
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108379713A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李翔;王波;魏曄
• 申請（專利權(quán)）人: 嘀拍信息科技南通有限公司
• 主分類號: A61M21/00
• 分類號: A61M21/00;A61M21/02;G06F3/01
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種基于虛擬現(xiàn)實的交互冥想系統(tǒng)，主要包括腦波信號采集處理模塊和虛擬現(xiàn)實交互反饋模塊；其特征在于：腦波信號采集處理模塊是將腦電耳機(jī)采集到的EEG信號經(jīng)信號處理之后轉(zhuǎn)換為1~100的整數(shù)信號，然后經(jīng)藍(lán)牙傳輸給PC端；虛擬現(xiàn)實交互反饋模塊用3DMax建模用戶冥想場景，經(jīng)過藍(lán)牙實時接收數(shù)字信號，并將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，同時根據(jù)信號做出系統(tǒng)交互反饋。本發(fā)明的有益效果；BCI作為BCI?VＲ系統(tǒng)的輸入設(shè)備，革新了傳統(tǒng)VＲ系統(tǒng)輸入方式，可能徹底改變與虛擬環(huán)境互相影響的方式;同時，BCI比傳統(tǒng)VＲ系統(tǒng)輸入方式更直觀，可視為類似觸覺傳感與VE進(jìn)行交互與控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實、腦-機(jī)接口領(lǐng)域，具體為一種基于虛擬現(xiàn)實的交互冥想系統(tǒng)。

背景技術(shù)

冥想（meditation）是一些綜合性的心理和行為訓(xùn)練，它有助于個體建立一種特殊的注意機(jī)制，達(dá)到心理上的整體提升。經(jīng)證明，冥想可以改善多種與病人生活方式有關(guān)的健康問題，包括抑郁癥患者的抑郁復(fù)發(fā)和慢性疼痛患者疼痛感的減輕。冥想也被證明可以減少壓力，鼓勵放松，這對很多人來說都是有益的，包括那些生活滿意度低的人。

虛擬現(xiàn)實（virtual reality，VR）技術(shù)誕生于上世紀(jì)八九十年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療，教育，娛樂等方面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓人產(chǎn)生身臨其境之感。虛擬現(xiàn)實的沉浸性、交互性、構(gòu)想性的特點可以使用戶獲得更好的交互體驗。

腦-機(jī)接口( brain-computer interface， BCI)是在人腦和計算機(jī)或其他電子設(shè)備之間建立不依賴于常規(guī)大腦信息輸出通路（外周神經(jīng)和肌肉組織）的全新對外信息交流和控制技術(shù)，實質(zhì)為通過腦信號推斷人的想法或目的，從而實現(xiàn)人機(jī)交流。BCI反饋技術(shù)是將EEG信號的識別結(jié)果，通過形象的視覺信號或聽覺信號反映出來，其目的是通過對人腦進(jìn)行思維訓(xùn)練以產(chǎn)生最佳的EEG信號。因此本文設(shè)計了與VR結(jié)合的反饋系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的基于BCI的冥想方式受現(xiàn)實場景限制，反饋方式包括滾動條、光標(biāo)、光斑、神經(jīng)肌肉感覺刺激等。這幾種反饋方式中受試者的想象動作與得到的反饋不一致，難以得到直觀的反饋。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于虛擬現(xiàn)實的交互冥想系統(tǒng)，VR 環(huán)境的沉浸感和實時交互性，為受試者提供了逼真的訓(xùn)練環(huán)境，采用更加直觀的反饋激發(fā)受試者產(chǎn)生 EEG信號，可以實現(xiàn)對一致性反饋條件下的 EEG 信號的研究，受試者可實時地對虛擬的反饋動作與自己的想象運(yùn)動進(jìn)行比較，從而更容易調(diào)節(jié)自身的 EEG 信號，促進(jìn)冥想訓(xùn)練的進(jìn)行。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于虛擬現(xiàn)實的交互冥想系統(tǒng)，主要包括腦波信號采集處理模塊和虛擬現(xiàn)實交互反饋模塊；其特征在于：

1.腦波信號采集模塊：本模塊采用Mindwave（腦立方）腦電耳機(jī)進(jìn)行采集腦電信號，Mindwave（腦立方）腦電耳機(jī)通過放置在前額的一個傳感器以及放置在耳部的參考電極觸點進(jìn)行腦電波信號測量，然后經(jīng)藍(lán)牙和電腦/平板電腦/手機(jī)連接發(fā)送或接收數(shù)據(jù)和信息。它輸出采用了NeuroSky專利技術(shù)的關(guān)注度指數(shù)及放松度指數(shù)來反映出佩戴者當(dāng)前的精神狀態(tài)。同時還可以輸出原始的腦電波信息以及不同頻段的腦電信息。然后信號經(jīng)過藍(lán)牙傳輸?shù)教摂M現(xiàn)實交互反饋模塊進(jìn)行處理分析。Mindwave腦波耳機(jī)如圖1。

2. 虛擬現(xiàn)實交互反饋模塊：本模塊包含以下內(nèi)容：