JP2020537583A - 脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法、コンピュータプログラム、コンピュータシステムおよび脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定するシステム - Google Patents
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Abstract
Description
−異なる周波数(従って周期)を持つ、同じ形の周期的な時間的パターンからなる信号。位相は重要ではない(図2Bおよび2Cの場合)。
−異なる時間的パターンからなる、周期的な信号。選択的に、同じ持続時間(すなわち信号期間)を持つ。時間的パターンごとに特有な位相を持つ(図2Dの場合)。
−同じ周期を持つ、同じ形の周期的な時間的パターンからなる信号。各パターンの位相は互いにずれている(図2Eの場合)。
diff=a*(t’−t0)+b=t’−t
ここでaは2つのクロック間のドリフト、bはt’=t0でのオフセットである。これらの係数a、bを見積もるために、ステップ401の前に、一連のx点(t’、diff(t’))が取得される。その後、最小二乗法を用いて係数aおよびbが見積もられる。命令を実行し、制御装置140と装具130との間でデータを送信するのに要する時間の間に発生するランダム変動を補償するために、制御装置140を用いて各点(t’、diff(t’))が取得される。このとき制御装置140は、装具130にn個のタイムコードtkを連続的に送信する。装具130は、タイムコードtkを受信するたびに、タイムコードtk’を生成する。係数aおよびbの計算のために記憶された点(t’、diff(t’))は、差(tk’−tk)が最小となるペア(tk’、diff=tk’−tk)に相当する。一旦係数aおよびbが取得されると、タイムコードti’は、以下のように補正される。
変調信号を生成する線形モデルであるとする。このとき結合パラメータは、ステップ405で所得された線形結合のパラメータαjである。そして再構成変調信号SMRは、以下の信号E1、E2、…、Ei、…、EXの線形結合を用いて計算される。
例えば所定の時刻での回転角度が与えられる。これらの運動は例えば周期的である。
Claims (12)
- 脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法であって、
少なくとも1つの図形オブジェクト、少なくとも1つの基本変換および少なくとも1つの変調信号の組から、表示すべき少なくとも1つの視覚刺激の組を生成するステップ(411)と、
前記被験者によって生成された複数の脳波信号からの変調信号を再構成して、再構成変調信号を生成するステップ(414)と、
前記再構成変調信号と、前記少なくとも1つの変調信号の組の中の各変調信号と、の間の統計的相関度を計算するステップ(415)と、
前記統計的相関度が第1の閾値より大きい変調信号に相当する少なくとも1つの視覚刺激を特定するステップと、を含み、
前記視覚刺激は、図形オブジェクトに時間的に連続する基本変換を適用することにより取得された、動画化された図形オブジェクトであり、
前記基本変換の各々は、対応する変調信号を用いて時間的にパラメータ表示されることを特徴とする、脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法。 - 前記少なくとも1つの視覚刺激の組は、複数の視覚刺激を含み、
前記少なくとも1つの変調信号の組は、複数の変調信号を含み、
前記複数の変調信号の中から、前記再構成変調信号との統計的相関度が最大となる変調信号を探索するステップ(415)と、
前記統計的相関度が最大の変調信号に相当する視覚刺激を特定するステップ(415)と、をさらに含み、
前記複数の変調信号は、2つの異なる視覚刺激に相当する変調信号のすべてのペアに関し、時間領域または周波数領域で決定された全統計的相関度が第2の閾値より小さい変調信号から構成されることを特徴とする、請求項1に記載の脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法。 - 前記再構成するステップは、前記複数の脳波信号に再構成モデルを適用することによって実行されることを特徴とする、請求項1または2に記載の脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法。
- 前記再構成モデルは、複数の脳波信号の結合のパラメータを含み、
初期学習フェーズで、前記複数の脳波信号の結合のパラメータの値を決定するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法。 - 複数の視覚刺激の中の少なくとも1つの視覚刺激のサブセットに適用される初期学習フェーズで、
前記少なくとも1つの視覚刺激のサブセットの中の各視覚刺激に関し、関心対象の視覚刺激に自分の注意を集中する被験者によって生成された試験脳波信号を取得するステップと、
前記複数の脳波信号の結合のパラメータの最適値を決定するステップと、をさらに含み、
前記最適値は、視覚刺激に関して記録された前記試験脳波信号に前記再構成モデルを適用することにより、関心対象の視覚刺激に相当する変調信号を最もよく近似する再構成変調信号を生成することができる値であることを特徴とする、請求項4に記載の脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法。 - 前記変調信号の各々は、基本変換の図形オブジェクトへの適用の少なくとも1つのパラメータの変化を時間の関数として定義することを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法。
- 前記基本変換の図形オブジェクトへの適用のパラメータの1つは、基本変換の変換度または適用度であることを特徴とする、請求項6に記載の脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法。
- 前記基本変換は、光強度の変化、コントラストの変化、色の変化、幾何学的変形、回転、振動、経路に沿った運動、形の変化、図形オブジェクトの変化、またはこれらの組合せを含む変換の組の中の変換であることを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定する方法。
- コンピュータプログラムであって、データプロセッサで実行されるとき、請求項1から8のいずれかに記載の方法の実行を命令するプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
- コンピュータシステムであって、請求項1から7のいずれかに記載の方法を実行するためのコンピュータプログラムのコード命令を記憶する少なくとも1つのメモリと、
前記コンピュータプログラムを実行する少なくとも1つのデータプロセッサと、を備えるコンピュータシステム。 - 脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定するシステムであって、
表示信号生成装置(111)と、
信号処理装置(120)と、を備え、
前記表示信号生成装置(111)は、少なくとも1つの図形オブジェクト、少なくとも1つの基本変換および少なくとも1つの変調信号の組から、表示すべき少なくとも1つの視覚刺激の組を生成する(410)ように構成され、
前記視覚刺激は、図形オブジェクトに時間的に連続する基本変換を適用することにより取得された、動画化された図形オブジェクトであり、
前記基本変換の各々は、対応する変調信号を用いて時間的にパラメータ表示され、
前記信号処理装置(120)は、
−前記被験者によって生成された複数の脳波信号を取得し(411)、
−複数の脳波信号からの変調信号を再構成することにより、再構成変調信号を生成し(414)、
−前記再構成変調信号と、前記少なくとも1つの変調信号の組の中の各変調信号と、の間の統計的相関度を計算し(415)、
−前記統計的相関度が第1の閾値より大きい変調信号に相当する少なくとも1つの視覚刺激を特定する(415)ように構成されることを特徴とする、脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定するシステム。 - 前記少なくとも1つの視覚刺激の組は、複数の視覚刺激を含み、
前記少なくとも1つの変調信号の組は、複数の変調信号を含み、
前記信号処理装置(120)は、
−前記複数の変調信号の中から、前記再構成変調信号との統計的相関度が最大となる変調信号を探索し(415)、
−前記統計的相関度が最大の変調信号に相当する視覚刺激を特定し(415)、
前記複数の変調信号は、2つの異なる視覚刺激に相当する変調信号のすべてのペアに関し、時間領域または周波数領域で決定された全統計的相関度が第2の閾値より小さい変調信号から構成されることを特徴とする、請求項11に記載の脳波信号から被験者の視覚的注意の集中を決定するシステム。
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