[發明專利]一種基于SSVEP的英文鍵盤拼寫系統及拼寫方法

在審

• 申請號: 201910961036.9
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110688013A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 張學軍;陳銘
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/023
• 代理公司: 32249 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 彭雄

1.一種基于SSVEP的英文鍵盤拼寫系統，其特征在于：包括用戶顯示模塊、腦電采集單元、處理模塊；

所述用戶顯示模塊包括顯示界面和SSVEP誘發界面；

所述顯示界面用于顯示已經輸入的字母；

所述SSVEP誘發界面包括9個虛擬按鍵框，9個虛擬按鍵框包括1個符號按鍵框和8個字母按鍵框，將26個字母分配在這8個字母按鍵框內；9個虛擬按鍵框以互不相同的頻率進行閃爍；虛擬按鍵框中的各個字母以互不相同的頻率進行閃爍；

所述腦電采集單元用于佩戴在使用者頭上；當使用者注視SSVEP誘發界面中的需要選擇的虛擬按鍵框時，采集此時使用者被誘發產生的腦電信號一；當使用者注視SSVEP誘發界面中放大調整的虛擬按鍵框中需要選擇的字母時，采集此時使用者被誘發產生的腦電信號二；

所述處理模塊用于根據產生的腦電信號一進行特征頻率信號提取，得到特征頻率信號一，根據特征頻率信號一確定所要選定的虛擬按鍵框，并控制SSVEP誘發界面將選定的虛擬按鍵框進行放大調整；用于根據產生的腦電信號二進行特征頻率信號提取，得到特征頻率信號二，根據特征頻率信號二確定所要選定的虛擬按鍵框中的字母，將需要選定的字母通過顯示界面進行顯示，完成字符的輸入。

2.根據權利要求1所述基于SSVEP的英文鍵盤拼寫系統，其特征在于：所述腦電采集單元為腦電電極帽。

3.一種基于權利要求1所述基于SSVEP的英文鍵盤拼寫系統的拼寫方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，使用者佩戴腦電采集單元，正對SSVEP誘發界面，9個虛擬按鍵框以不同頻率閃爍；

步驟2，虛擬按鍵框的選擇：

步驟21，使用者人眼注視需要選定的虛擬按鍵框，刺激人腦產生SSVEP信號一，使用者同時進行左右手運動想象，產生運動想象腦電信號一；

步驟22，腦電采集單元采集SSVEP信號一和運動想象腦電信號一，作為腦電信號一；

步驟23，將腦電信號一進行濾波處理去除眼電偽跡；對腦電信號一進行SSVEP特征頻率信號提取、分類，得到SSVEP特征頻率信號一；

步驟24，根據SSVEP特征頻率信號一輸出特定的數字一，然后寫入后臺所新建的文件中，根據數字一得到想要進行反饋的虛擬按鍵框特征，將虛擬按鍵框特征輸入到頁面JavaScript對SSVEP誘發界面的頁面進行更改，使得SSVEP誘發界面將選定的虛擬按鍵框進行放大調整并閃爍，從而完成虛擬按鍵框的選擇；

步驟3，字符選擇：

步驟31，注視步驟24中選定的虛擬按鍵框中需要選定的字母，選定的虛擬按鍵框中的字母以不同頻率閃爍，刺激人腦產生SSVEP信號二，使用者同時進行左右手運動想象，產生運動想象腦電信號二；

步驟32，腦電采集單元采集SSVEP信號二和運動想象腦電信號二，作為腦電信號二；

步驟23，將腦電信號二進行濾波處理去除眼電偽跡；對腦電信號二進行SSVEP特征頻率信號提取、分類，得到SSVEP特征頻率信號二；

步驟24，根據SSVEP特征頻率信號二輸出特定的數字二，然后寫入后臺所新建的文件中，根據數字二得到想要進行反饋的字符特征，將字符特征輸入到頁面JavaScript對SSVEP誘發界面的頁面進行更改，使得SSVEP誘發界面將選定的字符進行放大調整并閃爍，從而完成字符的選擇；

步驟4，將選定的字符輸入到顯示界面，完成輸入；刷新SSVEP誘發界面。

4.根據權利要求3所述基于SSVEP的英文鍵盤拼寫輸入方法，其特征在于：SSVEP特征頻率信號一和SSVEP特征頻率信號二的獲取方法如下：通過快速傅里葉變換方法將將腦電信號一、將腦電信號二由時頻的離散信號轉化為頻域的連續信號，計算信號的功率譜密度作為特征，進而得到SSVEP特征頻率信號一和SSVEP特征頻率信號二。