[發明專利]一種基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測方法與系統

在審

• 申請號: 202110447134.8
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113064493A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 畢路拯;陳威;王佳蓉;費煒杰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/62;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

1.一種基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、實時采集使用者腦電信號，并且進行初步處理，獲得原始腦電信號；

S2、基于所述原始腦電信號，提取電位幅值特征和腦網絡特征；

S3、壓縮所述電位幅值特征和所述腦網絡特征，通過正則化線性判別分類器進行分類，判斷是否屬于緊急狀況，是，則輸出懸停指令到無人機。

2.根據權利要求1所述的基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測方法，其特征在于：所述初步處理包括信號放大和模數轉換。

3.根據權利要求1所述的基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測方法，其特征在于：所述S1中使用者腦電信號采集使用非侵入式的腦電電極，所述腦電電極置于使用者大腦頭皮上。

4.根據權利要求1所述的基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測方法，其特征在于：所述S2具體包括：

S21，提取所述腦電信號中的腦電事件誘發電位，獲取所述腦電事件誘發電位的幅值，作為所述電位幅值特征；

S22，計算所述腦電信號中的腦網絡的節點信息，優化節點間的關系，獲得鄰接矩陣，并將所述鄰接矩陣的元素作為所述腦網絡特征。

5.根據權利要求4所述的基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測方法，其特征在于：所述步驟S21具體包括：

S211，對所述原始腦電信號進行預處理，獲得純凈腦電信號，所述預處理包括帶通濾波，采用獨立成分分析濾除眨眼偽跡以及肌電偽跡，采用共平均參考和基線修正濾除噪音；

S212，檢測所述純凈腦電信號，獲得腦電事件誘發電位獲取腦電事件誘發電位的幅值特征，作為所述電位幅值特征，輸出到決策子系統。

6.根據權利要求4所述的基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測方法，其特征在于：所述S22包括：

S221，定義所述腦電電極所對應的位置或腦區為網絡節點；

S222，構建所述網絡節點間的關系，建立鄰接矩陣；

S223，優化所述鄰接矩陣，獲得最終鄰接矩陣；

S224，將所述最終鄰接矩陣元素作為所述腦網絡特征，提取所述腦網絡特征。

7.一種基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測系統，其特征在于：用于實施權利要求1-6任一所述基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測方法，包括腦電事件誘發電位檢測子系統、腦網絡分析子系統和決策子系統；

所述腦電事件誘發電位檢測子系統用于采集腦電信號采集并處理檢測操作員的腦電事件誘發電位；

所述腦網絡分析子系統用于獲取腦電信號的腦網絡特征；

所述決策子系統用于判斷是否發生緊急狀況發出懸停指令；

所述腦電事件誘發電位檢測子系統與所述腦網絡分析子系統、所述決策子系統連接，所述腦網絡分析子系統與所述決策子系統連接。

8.根據權利要求7所述的基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測系統，其特征在于：所述腦電事件誘發電位檢測子系統包括腦電采集模塊和腦電處理模塊，所述腦電采集模塊通過線路與所述腦電處理模塊連接，所述腦電采集模塊與所述腦網絡分析子系統連接，所述腦電處理模塊與所述決策子系統連接。

9.根據權利要求7所述的基于腦電信號的無人機緊急狀況檢測系統，其特征在于：所述決策子系統包括基于自編碼器的腦電信號特征提取部和正則化線性判別分析模型。