[發明專利]腦控中文拼音聲調輸入方法

在審

• 申請號: 201910292281.5
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110018743A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 黃志華;周向東;呂智壘;彭發強;陳禮帆;羅德溦
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/023
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及腦控中文拼音聲調輸入方法，是一種通過大腦與計算機直接交互來選擇漢語拼音的聲母、韻母和聲調從而確定漢字的中文輸入方法。本發明輸入一個漢字的過程包含四步：選擇聲母、選擇韻母、選擇聲調和選擇漢字。每步的腦機交互方式都是以P300Speller腦機接口范式為基礎設計的。在腦機交互過程中，計算機系統依據P300Speller腦機接口原理處理采集到的腦電信號，區分出用戶關注的閃爍刺激和用戶未關注的閃爍刺激，再根據閃爍刺激與所呈現的聲母、韻母、聲調和漢字的對應關系確定用戶的選擇。本方法包含選擇漢語拼音的聲母、韻母和聲調的腦機交互過程，是一種新型的腦控中文輸入方法。

技術領域

本發明涉及腦控語句輸入領域，特別是腦控中文拼音聲調輸入方法。

背景技術

目前腦機接口技術主要支持英文字符的拼寫，對中文輸入的支持能力較弱，不利于針對使用中文的人員開展腦機接口的應用研究。本發明提出的腦控中文拼音聲調輸入方法將為使用中文的人員享用腦機接口技術帶來便利，推動這一領域的應用研究。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出腦控中文拼音聲調輸入方法，是一種新型的腦控中文輸入方法，能夠滿足使用拼音的用戶的拼寫。

本發明采用以下方案實現：在大腦與計算機的直接交互過程中，用戶佩戴腦電帽采集頭皮腦電信號，計算機通過對腦電信號的處理識別大腦選擇的聲母、韻母和聲調，最終確定想要輸入的漢字，輸入一個漢字的步驟如下：

步驟S1：計算機屏幕呈現由漢語拼音聲母構成的符號矩陣，并隨機閃爍；用戶關注想要的聲母，計算機處理閃爍期間的腦電信號識別出用戶選擇的聲母；

步驟S2：計算機屏幕呈現由漢語拼音韻母構成的符號矩陣，并隨機閃爍；用戶關注想要的韻母，計算機處理閃爍期間的腦電信號識別出用戶選擇的韻母；

步驟S3：計算機屏幕呈現漢語拼音聲調符號，并隨機閃爍；用戶關注想要的聲調，計算機處理閃爍期間的腦電信號識別出用戶選擇的聲調；

步驟S4：步驟S1至步驟S3輸入的拼音對應一組漢字，計算機屏幕呈現這組漢字，并隨機閃爍；用戶關注想要的漢字，計算機處理閃爍期間的腦電信號識別出用戶選擇的漢字。

進一步地，步驟S1所述的計算機屏幕呈現由漢語拼音聲母構成的符號矩陣，具體方法為，計算機屏幕被分成6×6個方塊，每個漢語拼音聲母放置在其中的一個方塊中，其余的方塊為空；

步驟S2所述的計算機屏幕呈現由漢語拼音韻母構成的符號矩陣，具體方法為，計算機屏幕被分成6×6個方塊，每個漢語拼音韻母放置在其中的一個方塊中；

步驟S1、步驟S2和步驟S4所述的隨機閃爍，具體方法為，按隨機次序閃爍6行中的每一行，再按隨機次序閃爍6列中的每一列，反復2至10輪。

進一步地，步驟S3所述的計算機屏幕呈現漢語拼音聲調符號，具體方法為，屏幕中間一行被分成6個方塊，四個拼音聲調符號放置在中間四個方塊中，余下的方塊為空；

步驟S3所述的隨機閃爍，具體方法為，按隨機次序閃爍6個方塊中的每一個，反復4至20輪。

進一步地，步驟S4所述的計算機屏幕呈現這組漢字，具體方法為，計算機屏幕被分成6×6個方塊，由步驟S1至步驟S3輸入的拼音檢索出的這組漢字被分別放置在一個方塊中，余下的方塊為空。

進一步地，步驟S1所述的計算機處理閃爍期間的腦電信號識別出用戶選擇的聲母，步驟S2所述的計算機處理閃爍期間的腦電信號識別出用戶選擇的韻母，步驟S3所述的計算機處理閃爍期間的腦電信號識別出用戶選擇的聲調，以及步驟S4所述的計算機處理閃爍期間的腦電信號識別出用戶選擇的漢字，都以P300Speller腦機接口原理為基礎提取腦電信號特征，訓練分類器來處理，具體方法如下；