[發(fā)明專利]虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中三維靜態(tài)圖像的腦電信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011493152.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN113111697B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉甜;吳智澤;黨敏;苗垟;李燕;陳世宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F18/10
• 分類號(hào): G06F18/10;G06N20/00
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;陳媛

1.一種虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中三維靜態(tài)圖像的腦電信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，包括三維靜態(tài)圖像構(gòu)建模塊、機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練模塊和腦電信號(hào)識(shí)別模塊，其特征在于，還包括腦電信號(hào)采集模塊，其中：

所述三維靜態(tài)圖像構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建包括刺激目標(biāo)和非刺激目標(biāo)的至少60張圖像，每張均為三維靜態(tài)圖像，其中刺激目標(biāo)和非刺激目標(biāo)三維靜態(tài)圖像數(shù)量的比例為1:5；

所述腦電信號(hào)采集模塊，用于在三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，調(diào)用所有的三維靜態(tài)圖像，每次向被試者隨機(jī)呈現(xiàn)一張三維靜態(tài)圖像，腦電信號(hào)采集系統(tǒng)采集被試者觀看所有的三維靜態(tài)圖像后的腦電信號(hào)；

所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練模塊，用于將所有采集到的腦電信號(hào)組成一個(gè)訓(xùn)練集，利用梯度增強(qiáng)決策樹方法構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型，將訓(xùn)練集輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)模型中，使用Adam算法對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行迭代更新訓(xùn)練后，得到訓(xùn)練好的機(jī)器學(xué)習(xí)模型；

所述腦電信號(hào)識(shí)別模塊，用于在三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中采集待識(shí)別的被試者腦電信號(hào)，將待識(shí)別的腦電信號(hào)輸入到訓(xùn)練好的機(jī)器學(xué)習(xí)模型中，得到識(shí)別結(jié)果為三維靜態(tài)刺激目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)或者為三維靜態(tài)非刺激目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的一種虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中三維靜態(tài)圖像的腦電信號(hào)識(shí)別方法，其特征在于，構(gòu)建三維靜態(tài)圖像，采集被試者在三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中觀看隨機(jī)呈現(xiàn)的每張三維靜態(tài)圖像的腦電信號(hào)并組成訓(xùn)練集，利用訓(xùn)練好的機(jī)器學(xué)習(xí)模型識(shí)別腦電信號(hào)；該方法的步驟包括如下：

步驟1，構(gòu)建三維靜態(tài)圖像：

構(gòu)建包括刺激目標(biāo)和非刺激目標(biāo)的至少60張圖像，每張均為三維靜態(tài)圖像，其中刺激目標(biāo)和非刺激目標(biāo)三維靜態(tài)圖像數(shù)量的比例為1:5；

步驟2，在三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中采集被試者的腦電信號(hào)：

在三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，調(diào)用所有的三維靜態(tài)圖像，每次向被試者隨機(jī)呈現(xiàn)一張三維靜態(tài)圖像，腦電信號(hào)采集系統(tǒng)采集被試者觀看所有的三維靜態(tài)圖像后的腦電信號(hào)；

步驟3，訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型：

將所有采集到的腦電信號(hào)組成一個(gè)訓(xùn)練集，利用梯度增強(qiáng)決策樹方法構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型，將訓(xùn)練集輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)模型中，利用Adam算法對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行迭代更新訓(xùn)練后，得到訓(xùn)練好的機(jī)器學(xué)習(xí)模型；

步驟4，識(shí)別腦電信號(hào)：

在三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中采集待識(shí)別的被試者腦電信號(hào)，將待識(shí)別的腦電信號(hào)輸入到訓(xùn)練好的機(jī)器學(xué)習(xí)模型中，得到識(shí)別結(jié)果為三維靜態(tài)刺激目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)或者為三維靜態(tài)非刺激目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)。