[發明專利]一種基于腦電的多階段漸進式目標識別訓練系統及方法

在審

• 申請號: 202010720305.5
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111914711A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 楊幫華;周雨松;高守瑋;夏新星;汪小帆
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

本發明公開了一種基于腦電的多階段漸進式目標識別訓練系統及方法。本系統包括腦電帽、信號放大器、電腦、訓練系統界面和P300解碼單元，由專業人員幫助訓練人員戴好腦電帽，打開訓練系統界面，根據需要進入不同的訓練界面，訓練開始后，訓練人員注視顯示界面，界面隨機顯示目標圖片與非目標圖片，腦電帽采集訓練人員此時的腦電信號，經過信號放大器的放大后，傳輸給P300解碼單元進行解碼，解碼成功后，解碼結果用于判斷訓練人員是否識別了目標圖片，進而計算識別率，對工作人員的識別能力做出評估。本發明給從事人機混合微小目標圖像識別工作提供了方便，從P300腦電數據角度評估工作人員的識別能力，為選拔優秀的人工識別專業人員提供依據。

技術領域

本發明涉及一種基于腦電的多階段漸進式目標識別訓練系統及方法，一方面給從事人機混合微小目標圖像識別工作的人員提供一個新方法，基于P300腦電的訓練平臺使工作人員通過多階段漸進式圖像識別訓練，逐漸熟悉目標特征、適應目標播放頻率，從而提高人工識別的準確率。另一方面，提供了從P300腦電數據客觀分析的角度評估工作人員識別能力的方法，從而為選拔優秀的人工識別專業人員提供依據。

背景技術

隨著人工智能的不斷進步和發展，目標識別技術被廣泛應用于多種領域，如汽車自動駕駛障礙物識別、海上漂浮物體識別、空中飛行物識別等。但是對一些體積微小、輪廓不明顯的易混淆目標的檢測，現有的技術仍然難以做到精確識別，所以還需要對計算機難以識別的目標進一步采用人工識別的方式，即人機混合的微小目標圖像識別方式。目前主要存在的不足有：由于現實環境中檢測數據量很大，實時性要求較高，而對未經訓練的人員，不熟悉需要識別的目標特征，同時又不能快速適應既定的播放頻率，很難對需要目標物進行正確識別，缺乏一個能給工作人員提供相應訓練并逐步提高識別能力的訓練平臺；另外，由于工作人員在目標識別能力方面先天的個體差異性，往往需要挑選具有一定先天優勢的工作人員完成目標識別任務，所以亟需一種能夠有效評估工作人員個人能力的系統。

發明內容

本發明的目的是為了克服以上已有技術的不足，提供一種基于腦電的多階段漸進式目標識別訓練系統及方法，基于P300腦電解碼技術，一方面給從事人機混合微小目標圖像識別工作的人員提供一個新方法，所設計的訓練平臺使工作人員通過多階段漸進式圖像識別訓練，逐漸熟悉目標特征、適應目標播放頻率，從而提高人工識別的準確率。另一方面，提供了從P300腦電數據客觀分析的角度評估工作人員識別能力的方法，從而為選拔優秀的人工識別專業人員提供依據。

為了實現上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種基于腦電的多階段漸進式目標識別訓練系統，包括腦電帽、信號放大器和電腦，所述電腦連接腦電帽和信號放大器，腦電帽、連接信號放大器；所述電腦由手機連接顯示器、鍵盤和P300解碼單元構成，顯示器顯示訓練系統界面。

所述腦電帽通過專用的并行通訊線纜與信號放大器連接，信號放大器通過USB線纜與電腦的USB端口連接，電腦包含訓練系統界面和P300解碼單元；由專業人員幫助訓練人員戴好腦電帽，打開電腦中的訓練系統界面，根據需要進入不同的訓練界面，訓練開始后，訓練人員需要注視顯示界面，界面以一定頻率隨機顯示目標圖片與非目標圖片，腦電帽采集訓練人員此時的腦電信號，經過信號放大器的放大后，傳輸給電腦中的P300解碼單元，由于工作人員在看到目標圖片之后的300毫秒左右，大腦的腦電會產生正相誘發電位，即P300腦電，通過濾波處理、特征提取和分類識別對P300腦電進行解碼，計算出是否誘發了P300腦電以及誘發時間，解碼結果用于判斷訓練人員是否識別了目標圖片，進而計算識別率，對工作人員的識別能力做出評估。

所述的腦電帽，為32導聯的濕電極腦電帽，用于將采集的訓練人員的32個通道的腦電數據傳回所述的信號放大器。

所述的電腦，硬件部分包括：主機、鍵盤和顯示器；主機為訓練系統的運行平臺，同時需要接收信號放大器傳送過來的腦電數據和鍵盤傳送過來的操作指令；所述的鍵盤用于訓練人員對顯示器所顯示的系統界面進行操作；所述的顯示器用于顯示系統的操作界面和圖片界面。