本發明涉及腦機接口，具體涉及到一種太空艙動物植入式腦機接口的數據采集流轉方法和裝置。

背景技術：

1、在太空探索中，對動物在太空艙環境下的生理和行為狀態的研究具有重要意義。腦機接口技術為獲取動物大腦的神經信號提供了可能，但在太空艙的特殊環境中，腦機接口的應用面臨著諸多挑戰，如數據采集的準確性、穩定性，以及數據處理和流轉的高效性和智能化等問題。現有的腦機接口技術在太空應用中存在以下不足：

2、1.數據采集容易受到太空艙中的電磁干擾、輻射等因素影響，導致數據質量下降。

3、2.傳統的數據處理方法在面對大量復雜的腦電信號時，效率低下，難以實時分析和處理。

4、3.數據流轉過程中缺乏有效的安全機制，容易導致數據泄露或丟失。

技術實現思路

1、本發明主要解決現有的腦機接口技術在太空應用中存在的問題，本發明公開了一種太空艙動物植入式腦機接口的數據采集流轉方法和裝置。

2、本發明實施例第一方面，公開了一種太空艙動物植入式腦機接口的數據采集流轉裝置，包括：腦機接口模塊、數據采集模塊、智能處理模塊、數據流轉模塊；

3、所述腦機接口模塊，用于采集得到動物的腦電信號；

4、所述數據采集模塊，與所述腦機接口模塊連接，用于對采集得到的腦電信號進行預處理，得到采集信號；

5、所述智能處理模塊，與所述數據采集模塊連接，用于對所述采集信號進行檢測提取處理，得到檢測信息集合；

6、所述數據流轉模塊，與所述智能處理模塊連接，用于對所述檢測信息集合進行傳輸處理，將所述檢測信息集合由太空艙發送至地面接收終端。

7、所述數據采集模塊，對采集得到的腦電信號進行預處理，得到采集信號，包括：

8、所述數據采集模塊，對采集得到的腦電信號進行數據清洗處理，得到第一信號；

9、對所述第一信號進行時間對齊處理，得到第二信號；

10、對所述第二信號進行歸一化處理，得到第三信號；

11、對所述第三信號進行數據范式判別處理，得到采集信號。

12、所述智能處理模塊，對所述采集信號進行檢測提取處理，得到檢測信息集合，包括：

13、所述智能處理模塊，對所述采集信號進行模式判別處理，得到腦電模式類型信息；

14、對所述采集信號進行異常特征提取處理，得到異常特征信息；

15、利用所述腦電模式類型信息和異常特征信息，構建得到檢測信息集合。

16、本發明實施例第二方面，公開了一種太空艙動物植入式腦機接口的數據采集流轉方法，利用所述的太空艙動物植入式腦機接口的數據采集流轉裝置來實現，包括：

17、s1，利用所述腦機接口模塊，采集得到動物的腦電信號；

18、s2，利用所述數據采集模塊，對采集得到的腦電信號進行預處理，得到采集信號；

19、s3，利用所述智能處理模塊，對所述采集信號進行檢測提取處理，得到檢測信息集合；

20、s4，利用所述數據流轉模塊，對所述檢測信息集合進行傳輸處理，將所述檢測信息集合由太空艙發送至地面接收終端。

21、所述對采集得到的腦電信號進行預處理，得到采集信號，包括：

22、s21，對采集得到的腦電信號進行數據清洗處理，得到第一信號；

23、s22，對所述第一信號進行時間對齊處理，得到第二信號；

24、s23，對所述第二信號進行歸一化處理，得到第三信號；

25、s24，對所述第三信號進行數據范式判別處理，得到采集信號。

26、所述對所述第三信號進行數據范式判別處理，得到采集信號，包括：

27、s241，對所述第三信號中包含的所有信號序列，進行互相關計算處理，得到互相關矩陣；

28、s242，對所述互相關矩陣進行特征向量計算處理，得到特征向量；

29、s243，對所述特征向量的元素和元素序號值進行擬合計算處理，得到擬合多項式；

30、s244，利用所述擬合多項式，對所述第三信號中包含的每個信號序列進行偏離判別處理，得到判別后的信號序列；

31、s245，利用所有判別后的信號序列，構建得到采集信號。

32、所述對所述采集信號進行檢測提取處理，得到檢測信息集合，包括：

33、s31，對所述采集信號進行模式判別處理，得到腦電模式類型信息；

34、s32，對所述采集信號進行異常特征提取處理，得到異常特征信息；

35、s33，利用所述腦電模式類型信息和異常特征信息，構建得到檢測信息集合。

36、所述對所述采集信號進行模式判別處理，得到腦電模式類型信息，包括：

37、s311，利用所述采集信號所包含的所有信號序列，構建得到采集信號矩陣；所述采集信號矩陣的行向量，為一個信號序列；

38、s312，對所述采集信號矩陣進行模式值計算處理，得到模式值；

39、s313，利用預設的模式值分布區間集合，對所述模式值進行取值區間判別處理，得到所述模式值對應的取值區間；所述模式值分布區間集合，包括若干個取值區間和對應的模式類型信息；

40、s314，確定所述模式值對應的取值區間對應的模式類型信息，為腦電模式類型信息；

41、所述模式值計算處理，包括：

42、

43、其中，m和n分別為所述采集信號矩陣的行維度和列維度，zij為采集信號矩陣的第i行、第j列的元素，為第一信號向量的第i個元素，為第二信號向量的第i個元素，pi為第三信號向量的第i個元素，h1為模式值。

44、所述對所述采集信號進行異常特征提取處理，得到異常特征信息，包括：

45、s321，對所述采集信號進行統計處理，得到統計值集合；所述統計值集合，包括：均值、方差、平均導數、中位數值、眾數值；

46、s322，對所述統計值集合進行異常量計算處理，得到異常特征信息；所述異常特征信息，用于表征采集得到的腦電信號的異常程度值；

47、所述異常量計算處理的表達式為：

48、

49、其中，p表示階數值，n為所述采集信號矩陣的列維度，表示向上取整，lp()表示第p次拉蓋爾多項式，u、δ、κ和λ分別表示均值、方差、平均導數、中位數值和眾數值，τ為異常特征信息。

50、所述對所述檢測信息集合進行傳輸處理，將所述檢測信息集合由太空艙發送至地面接收終端，包括：

51、s41，對信道傳輸鏈路進行建模處理，得到信道模型信息；

52、s42，基于所述信道模型信息，構建得到信道編碼模型；

53、s43，利用所述信道編碼模型，對所述檢測信息集合進行編碼處理，得到編碼信息集合；

54、s44，對所述編碼信息集合進行調制處理，得到調制信號；

55、s45，將所述調制信號由太空艙發送至地面接收終端。

56、本發明的有益效果為：

57、本發明公開了一種太空艙動物植入式腦機接口的數據采集流轉方法和裝置，解決了現有的腦機接口技術在太空應用中存在的問題。

58、本發明在數據采集過程中，利用所述數據采集模塊，對采集得到的腦電信號進行預處理，建立了數據范式判別處理模型，實現了對無關數據和非同一模式數據的濾除，確保了后續檢測提取的準確性。

59、本發明利用所述智能處理模塊，對所述采集信號進行檢測提取處理，通過對所述采集信號進行模式判別處理，得到腦電模式類型信息；對所述采集信號進行異常特征提取處理，得到異常特征信息；實現了模式和異常兩個維度的特征提取，確保了腦電監測的全面性和客觀性。

60、本發明在進行信息傳輸中，基于信道探測信息，構建了信道編碼矩陣，可實現對傳輸信息的快速編碼，提高了空地傳輸的效率和可靠性。