一种基于光幻视驱动的视觉脑机接口的调控方法和系统

本发明涉及脑机接口，尤其涉及一种基于光幻视驱动的视觉脑机接口的调控方法和系统。

背景技术：

1、侵入式视觉脑机接口通过在受试者的视觉皮层相关区域植入电极，在电刺激信号的作用下诱发受试者产生光幻视等视觉感知，目前已经为视觉功能替代、视觉康复及神经科学研究提供了技术基础。

2、在目前已有的调控方法中，通常需要针对每个电刺激信号进行逐个调控，并根据反馈信息主观的临床经验判断电信号刺激的调控是否有效，由于视觉皮层功能区域复杂、电极植入位置存在差异、受试者个体感知特征不同，且电刺激参数与诱发光幻视之间通常并非简单线性对应关系，因此现有的调控方法不仅对于反馈信息缺乏科学、可量化的评估，且调控的效率和准确性都处于较低水平。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于光幻视驱动的视觉脑机接口的调控方法和系统，能够解决现有技术中调控准确性和效率都较低的问题，通过以预期诱发的目标光幻视信息作为闭环调控的起点，能够以目标光幻视信息对应的第一属性信息以及受试者反馈得到的第二属性信息之间的偏差结果作为评估标准进行量化评估，有效提高了调控的效率和准确性。

2、本发明提供一种基于光幻视驱动的视觉脑机接口的调控方法，包括如下步骤：获取与预期诱发的目标光幻视信息对应的第一属性信息以及受试者的个体信息；根据所述第一属性信息以及所述个体信息，生成与所述受试者对应的第一电刺激信号；向所述受试者释放所述第一电刺激信号，并采集所述受试者反馈的反馈信息；根据所述反馈信息确定实际诱发的第二属性信息；根据所述第一属性信息与所述第二属性信息之间的偏差结果，对所述第一电刺激信号进行调整；其中，所述偏差结果包括以下至少一种：所述第一属性信息和所述第二属性信息之间具备差异的偏差属性、所述偏差属性对应的偏差值、所述第一属性信息和所述第二属性信息之间的综合偏差评分；其中，所述综合偏差评分是基于所述偏差值计算得到的。

3、可选地，所述根据所述第一属性信息与所述第二属性信息之间的偏差结果，对所述第一电刺激信号进行调整，包括：在所述第一属性信息与所述第二属性信息之间的偏差结果不满足预设收敛条件时，根据所述偏差结果更新所述第一电刺激信号；基于新的第一电刺激信号确定实际诱发的新的第二属性信息，直至所述第一属性信息与所述新的第二属性信息之间的偏差结果满足所述预设收敛条件。

4、可选地，所述预设收敛条件包括以下至少一项：所述综合偏差评分小于预设评分阈值、所述偏差属性对应的偏差值小于预设偏差阈值、所述偏差属性的数量小于预设数量。

5、可选地，在所述偏差结果包括至少一个偏差属性以及各个所述偏差属性对应的偏差值的情况下；所述根据所述偏差结果更新所述第一电刺激信号，包括：根据所述偏差属性，从所述第一电刺激信号中确定出待调整的目标第一电刺激参数；根据所述偏差属性以及所述偏差值确定所述目标第一电刺激参数的第一调整策略；根据所述第一调整策略更新所述目标第一电刺激参数。

6、可选地，所述根据所述偏差属性，从所述第一电刺激信号中确定出待调整的目标第一电刺激参数，包括以下至少一项：

7、在所述偏差属性为位置属性、形状属性以及颜色属性中至少一种时，以所述第一电刺激信号中的刺激通道位置和/或刺激通道组合作为目标第一电刺激参数；

8、在所述偏差属性为亮度属性时，以所述第一电刺激信号中的刺激强度参数作为目标第一电刺激参数；

9、在所述偏差属性为闪烁属性时，以所述第一电刺激信号中的刺激强度参数和/或刺激频率参数作为目标第一电刺激参数；

10、在所述偏差属性为持续时间属性时，以所述第一电刺激信号中的刺激持续时间参数和/或刺激脉冲序列长度作为目标第一电刺激参数；

11、在所述偏差属性为运动属性时，以所述第一电刺激信号中的刺激通道组合和/或刺激通道激活顺序作为目标第一电刺激参数。

12、可选地，在所述偏差属性为多个的情况下，所述根据所述偏差属性以及所述偏差值确定所述目标第一电刺激参数的第一调整策略，包括：根据各个所述偏差属性之间的优先级顺序，确定与各个所述偏差属性分别对应的目标第一电刺激参数的调整顺序；根据各个所述偏差属性分别对应的所述偏差值确定各个所述目标第一电刺激参数分别对应的第二调整策略；根据所述调整顺序以及各个所述目标第一电刺激参数分别对应的所述第二调整策略生成第一调整策略。

13、可选地，所述根据各个所述偏差属性分别对应的所述偏差值确定各个所述目标第一电刺激参数分别对应的第二调整策略，包括：根据各个所述偏差值的正负以及所述偏差值的大小，确定各个所述目标第一电刺激参数的初始更新方向和初始更新步长；根据所述受试者的个体信息，确定所述受试者的个体化约束；根据所述个体化约束对所述初始更新方向以及所述初始更新步长进行调整，得到目标更新方向和目标更新步长；根据所述目标更新方向以及所述目标更新步长，得到各个所述目标第一电刺激参数的第二调整策略。

14、可选地，所述第一电刺激信号包括：第一电极以及与所述第一电极对应的第一电刺激参数；所述根据所述第一属性信息以及所述个体信息，生成与所述受试者对应的第一电刺激信号，包括：获取备选的第二电刺激信号；所述第二电刺激信号指示了第二电极以及与所述第二电极对应的第二电刺激参数；根据所述第一属性信息以及所述个体化约束从所述第二电极以及所述第二电刺激参数中确定出第一电极以及与所述第一电极对应的第一电刺激参数。

15、可选地，该方法还包括：获取预设安全约束；所述预设安全约束包括以下至少一项：刺激强度上限、单次刺激持续时间上限、单位时间内累计刺激负载上限、单刺激通道负载上限、多刺激通道协同限制、所述受试者主动中止约束；在满足所述预设安全约束的前提下，执行生成与所述受试者对应的第一电刺激信号、以及根据所述偏差结果更新所述第一电刺激信号的步骤。

16、可选地，所述反馈信息包括以下至少一种：文本信息、语音信息、图像信息、轨迹标注信息、眼动响应信息、行为响应信息。

17、可选地，在所述反馈信息为多个的情况下，所述根据所述反馈信息确定实际诱发的第二属性信息，包括：根据多个所述反馈信息分别对应的信息类型，确定各个所述反馈信息分别对应的处理策略；按照所述处理策略对各个所述反馈信息进行处理，得到各个所述反馈信息分别对应的属性信息；对各个所述属性信息进行整合，得到实际诱发的所述第二属性信息。

18、本发明还提供一种基于光幻视驱动的视觉脑机接口的控制系统，包括如下模块：

19、获取模块，用于获取与预期诱发的目标光幻视信息对应的第一属性信息以及受试者的个体信息；

20、生成模块，用于根据所述第一属性信息以及所述个体信息，生成与所述受试者对应的第一电刺激信号；

21、采集模块，用于向所述受试者释放所述第一电刺激信号，并采集所述受试者反馈的反馈信息；

22、确定模块，用于根据所述反馈信息确定实际诱发的第二属性信息；

23、调整模块，用于根据所述第一属性信息与所述第二属性信息之间的偏差结果，对所述第一电刺激信号进行调整；其中，所述偏差结果包括以下至少一种：所述第一属性信息和所述第二属性信息之间具备差异的偏差属性、所述偏差属性对应的偏差值、所述第一属性信息和所述第二属性信息之间的综合偏差评分；其中，所述综合偏差评分是基于所述偏差值计算得到的。

24、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述基于光幻视驱动的视觉脑机接口的调控方法。

25、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于光幻视驱动的视觉脑机接口的调控方法。

26、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于光幻视驱动的视觉脑机接口的调控方法。

27、本发明提供的一种基于光幻视驱动的视觉脑机接口的调控方法和系统，通过以预期诱发的目标光幻视信息作为闭环调控的起点，能够以目标光幻视信息对应的第一属性信息以及受试者反馈得到的第二属性信息之间的偏差结果作为评估标准进行量化评估，有效提高了调控的效率和准确性。