[發明專利]一種基于周圍視野標定刺激誘發腦電解碼的視線跟蹤方法有效
| 申請號： | 202010315015.2 | 申請日： | 2020-04-21 |
| 公開（公告）號： | CN111580645B | 公開（公告）日： | 2022-08-30 |
| 發明（設計）人： | 明東;周曉宇;許敏鵬;肖曉琳 | 申請（專利權）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | G06F3/01 | 分類號： | G06F3/01 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201 | 代理人： | 李林娟 |
| 地址： | 300072*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 周圍 視野 標定 刺激 誘發 解碼 視線 跟蹤 方法 | ||
1.一種基于周圍視野標定刺激誘發腦電解碼的視線跟蹤方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
根據大腦對視覺刺激響應的空間特異性原理對刺激進行編碼，設計刺激范式；
根據個人意圖注視某一目標點，帶有空間方位信息的視覺標定刺激通過視覺通路輸入，腦電采集系統實時采集頭皮腦電信號，將信號經放大、濾波后輸入計算機；
計算機對腦電信號進行降采樣及有效特征數據段截取，并借助空間濾波算法提取VEPs特征，基于VEPs特征識別算法解碼出“視覺標定刺激”與“視覺中心位置”間的方位信息，并計算“視覺標定刺激位置調整參數”反饋調節視覺標定刺激呈現位置；
當連續多次計算視線中心位置一致時，停止調整視覺標定刺激位置，并輸出視線中心位置坐標；
其中，所述根據大腦對視覺刺激響應的空間特異性原理對刺激進行編碼，設計刺激范式具體為：
(1)確定“視覺標定刺激”圖形的大小及形狀，以及該刺激下最大可分面積；
(2)依據最大可分面積及屏幕大小將屏幕分為n個分區；
(3)各個分區以一固定位置為原點建立“XoY分區坐標系”，分區內“視覺標定刺激”初始位置位于分區中心O'0(x0,y0)處，同時設“視覺中心位置”位于所在分區的M(x,y)處，O'0(x0,y0)為“視覺標定刺激”的初始坐標，M(x,y)為“視覺中心位置”的實際所在位置；
(4)在分區內建立視覺標定刺激空間映射模型。
2.根據權利要求1所述的一種基于周圍視野標定刺激誘發腦電解碼的視線跟蹤方法，其特征在于，所述在分區內建立視覺標定刺激空間映射模型具體為：
分區內以O'0(x0,y0)為原點，選擇M個基方向，訓練階段，采集用戶注視各個基方向下不同位置時的VEPs，并采用空間特征提取算法分別提取同一基方向下VEPs的共有特征并構建方位模板Ti,i＝1,2,3,...,M。
3.根據權利要求1所述的一種基于周圍視野標定刺激誘發腦電解碼的視線跟蹤方法，其特征在于，所述基于VEPs特征識別算法解碼出“視覺標定刺激”與“視覺中心位置”間的方位信息具體為：
“視覺標定刺激”分時閃爍于各分區中央，僅在t1～t2時間段內檢測到具有較強空間位置特征的VEPs，解碼VEPs特征初步判定“視覺中心位置”的位置，記為
在確定“視覺中心位置”M所在分區及初步判定M在處后，反復調整“視覺標定刺激”的位置，并解碼VEP響應空間特征，直至獲取滿足精度要求的“視覺中心位置”坐標。
4.根據權利要求3所述的一種基于周圍視野標定刺激誘發腦電解碼的視線跟蹤方法，其特征在于，所述反復調整“視覺標定刺激”的位置具體為：
“視覺標定刺激”的位置調整參數△x，△y是關于當前“視覺標定刺激”位置(xl,yl)和該“視覺標定刺激”下M位置計算結果的函數；
當M'l+1M'l、M'l-1M'l均小于等于δ時，判定M位于以△M'l+1M'lM'l-1重心為圓點，δ為半徑的圓內。
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