1.本发明实施例涉及脑电信号处理技术，尤其涉及一种经颅磁刺激眨眼训练系统及方法。


背景技术：

2.在经颅磁刺激同步脑电信号采集过程中，脑电信号常被自主眨眼和经颅磁刺激声音诱发产生的眨眼伪迹污染。
3.目前，针对自发眨眼伪迹和声音诱发的眨眼伪迹，通常是通过两种方法进行校正或去除。第一种是，在完成经颅磁刺激同步脑电采集后，采用后期离线处理的方法去除有效脑电数据段内含有眨眼伪迹的试次。这种方式，在后期脑电处理时必须去除较大量的数据，因此，必须在经颅磁刺激同步脑电信号采集过程中保证能够采集足够多的试次，导致实验过程较长，加重了主试者和受试者的负担。第二种是，在完成经颅磁刺激同步脑电采集后，通过独立分量分析等伪迹校正方法降低眨眼伪迹对脑电信号的影响，但是该种方法需要有经验人员的进行人工判断，不仅需要大量时间进行眨眼伪迹的去除，并且，不同人员在处理后得到的去除效果并不相同。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种经颅磁刺激眨眼训练系统及方法，以实现对受试者在经颅磁刺激时的眨眼情况进行眨眼控制训练的技术效果。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种经颅磁刺激眨眼训练系统，该系统包括：磁刺激仪、线圈、眼电采集模块、眨眼检测模块、眨眼训练任务模块和显示屏；其中，
6.所述眨眼训练任务模块，分别与所述显示屏和所述磁刺激仪连接，用于确定目标训练任务，并将所述目标训练任务的任务引导信息发送给所述显示屏，以及，基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将所述电脉冲控制信号输出至所述磁刺激仪；
7.所述显示屏，用于接收并显示所述任务引导信息；
8.所述磁刺激仪，与所述线圈连接，用于接收所述眨眼训练任务模块发送的电脉冲控制信号，根据所述电脉冲控制信号向所述线圈输出电脉冲，以通过所述线圈向目标对象进行经颅磁刺激；
9.所述眼电采集模块，与所述眨眼检测模块连接，用于采集所述目标对象的眼电信号，并将所述眼电信号传输至所述眨眼检测模块；
10.所述眨眼训练任务模块，与所述眨眼检测模块连接，还用于将所述目标训练任务的训练任务时间发送给所述眨眼检测模块；
11.所述眨眼检测模块，用于接收所述眼电信号以及所述训练任务时间，并根据所述眼电信号、所述训练任务时间以及所述电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息。
12.第二方面，本发明实施例还提供了一种经颅磁刺激眨眼训练方法，该方法包括：
13.基于眨眼训练任务模块，确定目标训练任务，并将所述目标训练任务的任务引导
信息发送给显示屏，以及，基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将所述电脉冲控制信号输出至所述磁刺激仪；
14.基于显示屏，接收并显示所述任务引导信息；
15.基于磁刺激仪，接收眨眼训练任务模块发送的电脉冲控制信号，根据所述电脉冲控制信号向所述线圈输出电脉冲，以通过所述线圈向目标对象进行经颅磁刺激；
16.基于眼电采集模块，采集所述目标对象的眼电信号，并将所述眼电信号传输至眨眼检测模块；
17.基于眨眼训练任务模块，将所述目标训练任务的训练任务时间发送给所述眨眼检测模块；
18.基于眨眼检测模块，接收所述眼电信号以及所述训练任务时间，并根据所述眼电信号、所述训练任务时间以及所述电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息。
19.本实施例的技术方案，通过眨眼训练任务模块确定目标训练任务，并将目标训练任务的任务引导信息发送给显示屏，并基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将电脉冲控制信号输出至磁刺激仪，进而，通过显示屏接收并显示任务引导信息，并且，通过磁刺激仪接收眨眼训练任务模块发送的电脉冲控制信号，根据电脉冲控制信号向线圈输出电脉冲，以通过线圈向目标对象进行经颅磁刺激。进一步的，通过眼电采集模块采集目标对象的眼电信号，并将眼电信号传输至眨眼检测模块，并且，眨眼训练任务模块将目标训练任务的训练任务时间发送给眨眼检测模块，以使眨眼检测模块接收眼电信号以及训练任务时间，并根据眼电信号、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息，解决了经颅磁刺激实验时，受试者眨眼情况影响信号质量的问题，实现了对受试者在经颅磁刺激时的眨眼情况进行眨眼控制训练的技术效果。
附图说明
20.为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
21.图1为本发明实施例一所提供的一种经颅磁刺激眨眼训练系统的结构示意图；
22.图2为本发明实施例二所提供的一种经颅磁刺激眨眼训练系统的结构示意图；
23.图3为本发明实施例三所提供的一种经颅磁刺激眨眼训练系统的结构示意图；
24.图4为本发明实施例三所提供的一种每个试次的时间安排的示意图；
25.图5为本发明实施例三所提供的一种确定眨眼阈值的流程示意图；
26.图6为本发明实施例三所提供的一种眨眼检测的流程示意图；
27.图7为本发明实施例四所提供的一种经颅磁刺激眨眼训练方法的流程示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
29.实施例一
30.图1为本发明实施例一所提供的一种经颅磁刺激眨眼训练系统的结构示意图，本实施例可适用于在进行经颅磁刺激之前对受试者的眨眼进行训练的情况，该系统可以执行经颅磁刺激眨眼训练方法，该系统可以通过软件和/或硬件的形式实现，该硬件可以是电子设备，可选的，电子设备可以是pc端等。
31.如图1所示，经颅磁刺激眨眼训练系统包括：磁刺激仪1、线圈2、眼电采集模块3、眨眼检测模块4、眨眼训练任务模块5和显示屏6。
32.眨眼训练任务模块5，分别与显示屏6和磁刺激仪1连接，用于确定目标训练任务，并将目标训练任务的任务引导信息发送给显示屏6，以及，基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将电脉冲控制信号输出至磁刺激仪1。
33.其中，目标训练任务可以是预先设计的用于训练受试者在经颅磁刺激时的眨眼状态的任务，其中可以包括不同的训练阶段，以及不同训练阶段所对应的时长，还可以包括不同训练阶段显示何种任务引导信息等。任务引导信息可以是在目标训练任务进行过程中，用于提示目标对象应当进行何种行为的信息。电脉冲控制信号可以是高电平信号，用于触发磁刺激仪1发出电脉冲，对受试者进行经颅磁刺激。目标对象可以是进行训练的受试者。
34.具体的，通过眨眼训练任务模块5可以选择或确定已选择的目标训练任务，进而，确定目标训练任务所对应的任务引导信息。为了使目标对象能够接收任务引导信息，眨眼训练任务模块5可以将任务引导信息发送至显示屏6。为了使磁刺激仪1能够根据目标训练任务的需求对目标对象进行经颅磁刺激，眨眼训练任务模块5可以根据目标训练任务的需求将高电平的电脉冲控制信号发送至磁刺激仪1。
35.显示屏6，用于接收并显示任务引导信息。
36.具体的，当显示屏6接收到眨眼训练任务模块5发送的任务引导信息时，可以将任务引导信息显示在屏幕上。
37.示例性的，在0～2秒，将任务引导信息“b”显示在显示屏6上；在2～4秒，将任务引导信息“+”显示在显示屏6上；在4～5秒，任务引导信息为空，则可以显示空屏。
38.磁刺激仪1，与线圈2连接，用于接收眨眼训练任务模块5发送的电脉冲控制信号，根据电脉冲控制信号向线圈2输出电脉冲，以通过线圈2向目标对象进行经颅磁刺激。
39.其中，线圈2可以是与磁刺激仪1匹配的八字形线圈、双锥形线圈和圆形线圈等，与在经颅磁刺激眨眼训练之后进行的经颅磁刺激同步脑电信号采集时用的线圈相同即可。
40.具体的，当磁刺激仪1接收到眨眼训练任务模块5发送的电脉冲控制信号时，可以向线圈2输出电脉冲，以向目标对象进行经颅磁刺激。
41.眼电采集模块3，与眨眼检测模块4连接，用于采集目标对象的眼电信号，并将眼电信号传输至眨眼检测模块4。
42.其中，眼电信号可以是目标对象在进行目标训练任务过程中的眼电信号。
43.具体的，通过眼电采集模块3可以采集目标训练任务过程中目标对象的眼电信号，用于后续分析目标对象是否眨眼。
44.眨眼训练任务模块5，与眨眼检测模块4连接，还用于将目标训练任务的训练任务时间发送给眨眼检测模块4。
45.其中，训练任务时间可以是目标训练任务中不同的训练阶段所对应的时间。
46.具体的，眨眼训练任务模块5可以根据目标训练任务确定训练任务时间，并将训练任务时间发送给眨眼检测模块4，以使眨眼检测模块4能够根据训练任务时间判断眨眼情况。
47.眨眼检测模块4，用于接收眼电信号以及训练任务时间，并根据眼电信号、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息。
48.其中，输出时刻可以是眨眼训练任务模块5向磁刺激仪1发出电脉冲控制信号的时刻。眨眼信息可以包括是否眨眼，若眨眼，则还可以包括眨眼属于哪一种类型的眨眼。
49.具体的，眨眼检测模块4接收眼电采集模块3采集的眼电信号，以及眨眼训练任务模块5中的训练任务时间。进而，根据训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻对眼电信号进行分段，并根据眼电信号确定在目标对象每一阶段内是否眨眼，并根据不同阶段以及不同阶段内是否眨眼确定眨眼信息。
50.本实施例的技术方案，通过眨眼训练任务模块确定目标训练任务，并将目标训练任务的任务引导信息发送给显示屏，并基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将电脉冲控制信号输出至磁刺激仪，进而，通过显示屏接收并显示任务引导信息，并且，通过磁刺激仪接收眨眼训练任务模块发送的电脉冲控制信号，根据电脉冲控制信号向线圈输出电脉冲，以通过线圈向目标对象进行经颅磁刺激。进一步的，通过眼电采集模块采集目标对象的眼电信号，并将眼电信号传输至眨眼检测模块，并且，眨眼训练任务模块将目标训练任务的训练任务时间发送给眨眼检测模块，以使眨眼检测模块接收眼电信号以及训练任务时间，并根据眼电信号、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息，解决了经颅磁刺激实验时，受试者眨眼情况影响信号质量的问题，实现了对受试者在经颅磁刺激时的眨眼情况进行眨眼控制训练的技术效果。
51.实施例二
52.参见图1，在上述实施例的基础上，本发明实施例二针对使用眨眼检测模块4、眨眼训练任务模块和显示屏6进行训练提示信息反馈的具体实施方式可参见本实施例的技术方案。其中，与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
53.可选的，眨眼检测模块4，还用于将眨眼信息反馈至眨眼训练任务模块5。
54.眨眼训练任务模块5，还用于接收眨眼信息，根据眨眼信息生成训练提示信息，并将训练提示信息发送至显示屏6。
55.其中，训练提示信息可以是用于提示目标对象下一轮训练需要注意的信息，例如：请控制自发眨眼，请继续保持等。
56.具体的，通过眨眼训练任务模块5接收眨眼信息，并根据眨眼信息生成与眨眼信息相对应的训练提示信息，以提示目标对象下一轮训练需要改进的地方
57.显示屏6，还用于接收并显示训练提示信息。
58.图2为本发明实施例二所提供的一种经颅磁刺激眨眼训练系统的结构示意图。
59.可选的，如图2所示，眨眼训练任务模块5包括反馈子模块51。
60.反馈子模块51具体用于：
61.若眨眼检测模块4确定的眨眼信息为存在自发眨眼和存在诱发眨眼，则将训练提示信息确定为用于提示目标对象控制自发眨眼和诱发眨眼的第一提示信息；
62.若眨眼检测模块4确定的眨眼信息为存在自发眨眼和不存在诱发眨眼，则确定训
练提示信息为用于提示目标对象控制自发眨眼的第二提示信息；
63.若眨眼检测模块4确定的眨眼信息为不存在自发眨眼和存在诱发眨眼，则确定训练提示信息为用于提示目标对象控制诱发眨眼的第三提示信息；
64.若眨眼检测模块4确定的眨眼信息为不存在自发眨眼且不存在诱发眨眼，则确定训练提示信息为用于提示目标对象保持当前状态的第四提示信息。
65.其中，自发眨眼可以是目标对象自主眨眼，诱发眨眼可以是目标对象由于经颅磁刺激发出的声音而产生的眨眼。
66.具体的，当眨眼信息为存在自发眨眼和存在诱发眨眼，则说明目标对象在进行训练时，自发眨眼和诱发眨眼均存在，则需要生成用于提示目标对象控制自发眨眼和诱发眨眼的第一提示信息，来提醒目标对象控制眨眼，例如“请控制自主眨眼和诱发眨眼”。当眨眼信息为存在自发眨眼和不存在诱发眨眼，则说明目标对象在进行训练时，只存在自发眨眼，则需要生成用于提示目标对象控制自发眨眼的第二提示信息，来提醒目标对象控制自发眨眼，例如“请控制自主眨眼”。当眨眼信息为不存在自发眨眼和存在诱发眨眼，则说明目标对象在进行训练时，只存在诱发眨眼，则需要生成用于提示目标对象控制诱发眨眼的第三提示信息，来提醒目标对象控制诱发眨眼，例如“请控制诱发眨眼”。当眨眼信息为不存在自发眨眼且不存在诱发眨眼，则说明目标对象在进行训练时，并未发生眨眼情况，则需要生成用于提示目标对象保持当前状态的第四提示信息，来提醒目标对象保持当前不眨眼的状态，例如“很好，请保持”。
67.可选的，如图2所示，眼电采集模块3包括两个眼电电极31、一个参考电极32和一个接地电极33。
68.具体的，眨眼会使垂直方向的眼电信号改变，因此，两个眼电电极31可以分别放置在目标对象的左眼眉骨位置和下眼睑位置，参考电极32可以是脑电信号10-20和10-10标准导联中的fcz电极，接地电极33可以是脑电信号10-20和10-10标准导联中的fpz电极。通过上述电极，可以采集垂直方向的眼电信号。需要说明的是，上述各电极可选择任意厂家生产的银-氯化银电极，在本实施例中不做具体限定。
69.可选的，如图2所示，眨眼检测模块4包括：信号放大子模块41、模数转换子模块42以及处理子模块43。
70.信号放大子模块41，分别与眼电采集模块3和模数转换子模块42连接，用于接收眼电采集模块3发送的眼电信号，并对眼电信号进行放大处理，并将放大处理后的眼电信号发送给模数转换子模块42。
71.具体的，由于眼电信号是一种微弱的人体信号，其幅值约在0.05～3.5mv，因此，在进行后续处理时可以将眼电信号进行放大，以便对放大处理后的眼电信号进行处理。需要说明的是，信号放大子模块41可以是放大电路等能够进行信号放大的模块。
72.模数转换子模块42，与处理子模块43连接，用于接收放大处理后的眼电信号，并对放大处理后的眼电信号进行模数转换，并将转换后的眼电信号发送给处理子模块43。
73.具体的，模数转换子模块42接收信号放大子模块41发送的放大处理后的眼电信号，对放大处理后的眼电信号进行模数转换，将模拟信号转换为数字信号，并将转换后的眼电信号发送给处理子模块43以进行后续处理。
74.处理子模块43，用于接收模数转换子模块42发送的转换后的眼电信号，并根据转
换后的眼电信号、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻，确定眨眼信息。
75.具体的，处理子模块43接收模数转换子模块42发送的转换后的眼电信号，进而，对转换后的眼电信号进行对眨眼的识别和判断。可以是根据训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻对转换后的眼电信号进行分段，并根据转换后的眼电信号确定在目标对象每一阶段内是否眨眼，并根据不同阶段以及不同阶段内是否眨眼确定眨眼信息。
76.可选的，如图2所示，处理子模块43包括：滤波单元431，阈值确定单元432以及检测单元433。
77.滤波单元431，与模数转换子模块42连接，用于接收模数转换子模块42输出的转换后的眼电信号，并根据预设带通范围对转换后的眼电信号进行带通滤波，得到待检测眼电信号，并将待检测眼电信号发送至检测单元433。
78.其中，预设带通范围可以是用于去除漂移和高频噪声的频率范围。
79.具体的，滤波单元431接收模数转换子模块42输出的转换后的眼电信号，并根据预设带通范围对接收到的转换后的眼电信号进行带通滤波处理，以去除漂移和高频噪声，提高信号质量。进而，将带通滤波后的眼电信号作为待检测眼电信号，并将待检测眼电信号发送至检测单元433，以进行眨眼检测。
80.阈值确定单元432，与眼电采集模块连接3，用于采集目标对象的静息眼电信号，根据静息眼电信号确定眨眼峰值，并根据眨眼峰值确定与目标对象相对应的眨眼阈值。
81.其中，静息眼电信号可以是目标对象在不经任何刺激的情况下采集的眼电信号，静息眼电信号包括至少一个自发眨眼信号。自发眨眼信号可以是静息眼电信号中的眨眼信号，眨眼信号可以是幅值明显变大的一段信号。眨眼峰值可以是静息眼电信号中的峰值，也可以是与每个自发眨眼信号相对应的峰值。眨眼阈值可以是对眨眼峰值进行处理后得到的阈值。
82.具体的，通过阈值确定单元432获取眼电采集模块连接3采集的目标对象的静息眼电信号，对静息眼电信号进行分析，确定静息眼电信号的眨眼峰值。进而，可以根据眨眼峰值进行计算，确定与目标对象相对应的眨眼阈值。
83.示例性的，通过眼电采集模块3采集目标对象2分钟的静息眼电信号，通过阈值确定单元432利用峰值检索法提取每个自发眨眼信号的眨眼峰值。进而，在所有的眨眼峰值中求取最小值,设置最小值的80％为目标对象的眨眼阈值。
84.需要说明的是，针对不同的目标对象分别确定眨眼阈值的原因在于：眼电信号存在个体差异性，不同的目标对象的眨眼眼电波形，幅值都可能存在较大的不同，为了提高眨眼检测的准确性，针对不同的目标对象分别确定眨眼阈值。
85.检测单元433，分别与滤波单元431和阈值确定单元432连接，用于接收待检测眼电信号，并获取眨眼阈值，根据待检测眼电信号、眨眼阈值、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息。
86.具体的，检测单元433可以接收滤波单元431发送的待检测眼电信号，并从阈值确定单元432获取眨眼阈值。进而，判断待检测眼电信号中是否存在超过眨眼阈值的峰值，若否，则表明不存在眨眼信号，若有，则表明存在眨眼信号。进一步，可以根据训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信号的类型，确定眨眼信息。
87.可选的，如图2所示，检测单元433包括：时间段划分子单元4331，自发眨眼检测子
单元4332以及诱发眨眼检测子单元4333。
88.时间段划分子单元4331，用于根据电脉冲控制信号的输出时刻，确定与经颅磁刺激无关的第一时间段以及与经颅磁刺激相关的第二时间段。
89.其中，第一时间段可以是不受经颅磁刺激影响的时间段，第二时间段可以是受经颅磁刺激影响的时间段，具体分割情况可以根据实际实验情况确定。
90.具体的，根据电脉冲控制信号的输出时刻，可以以输出时刻为基准，划分与经颅磁刺激无关的第一时间段以及与经颅磁刺激相关的第二时间段。
91.示例性的，将输出时刻前1000ms至输出时刻之间的时间段以及输出时刻后150ms至1000ms之间的时间段作为第一时间段，将输出时刻至输出时刻后150ms之间的时间段作为第二时间段。
92.自发眨眼检测子单元4332，与时间段划分子单元连接，用于在第一时间段内，判断待检测眼电信号中是否存在大于眨眼阈值的峰值点，若是，则将眨眼信息确定为存在自发眨眼，若否，则将眨眼信息确定为不存在自发眨眼。
93.具体的，确定待检测眼电信号中处于第一时间段内的部分，并确定该部分中是否存在大于眨眼阈值的峰值点，若是，则表明在第一时间段内存在目标对象的眨眼信号，由于第一时间段内是不受经颅磁刺激影响的时间段，因此可以将眨眼信号确定为自发眨眼，即将眨眼信息确定为存在自发眨眼；若否，则表明在第一时间段内不存在目标对象的眨眼信号，将眨眼信息确定为不存在自发眨眼。
94.诱发眨眼检测子单元4333，与时间段划分子单元连接，用于在第二时间段内，判断待检测眼电信号中是否存在大于眨眼阈值的峰值点，若是，则将眨眼信息确定为存在诱发眨眼，若否，则将眨眼信息确定为不存在诱发眨眼。
95.具体的，确定待检测眼电信号中处于第二时间段内的部分，并确定该部分中是否存在大于眨眼阈值的峰值点，若是，则表明在第二时间段内存在目标对象的眨眼信号，由于第一时间段内是受经颅磁刺激影响的时间段，因此可以将眨眼信号确定为诱发眨眼，即将眨眼信息确定为存在诱发眨眼；若否，则表明在第二时间段内不存在目标对象的眨眼信号，将眨眼信息确定为不存在诱发眨眼。
96.可选的，如图2所示，眨眼训练任务模块5包括：设置子模块52。
97.设置子模块52，用于获取目标训练任务的各训练阶段的时长，并为各训练阶段配置相应的待显示内容，并针对每一个训练阶段，将与训练阶段相对应的待显示内容作为任务引导信息发送至显示屏6。
98.其中，训练阶段可以是目标训练任务中预先设置的不同阶段，例如可以包括休息阶段，注意力集中阶段，经颅磁刺激阶段和反馈阶段等，具体可以根据实际需求设定，在本实施例中不做具体限定。待显示内容可以是针对不同训练阶段设置的内容，用于提示进入当前阶段。
99.具体的，可以获取目标训练任务中预先设置的各训练阶段的时长，并为不同的训练阶段配置相应的待显示内容。进而，根据各训练阶段的时长，在每一个训练阶段发送与训练阶段相对应的待显示内容发送至显示屏6，并将待显示内容作为任务引导信息。
100.示例性的，目标训练任务为：0～2秒的休息阶段，2～4秒的注意力集中阶段，4～5秒的经颅磁刺激阶段和5～7秒的反馈阶段。进而，为休息阶段配置待显示内容“b”，为注意
力集中阶段配置待显示内容“+”，为经颅磁刺激阶段配置待显示内容
“”
，即空屏，可以为反馈阶段配置不固定的待显示内容，可以将训练提示信息作为待显示内容。进而，将待显示内容发送至显示屏6，以对目标对象进行引导。
101.可选的，眨眼训练任务模块还用于：
102.针对每一次训练，若眨眼信息为不存在自发眨眼且不存在诱发眨眼，则确定为训练成功，当达到预设训练次数时，根据预设训练次数中的训练成功次数确定训练结果，并将训练结果发送至显示屏6，以使显示屏6显示训练结果。
103.其中，预设训练次数可以是预先设置的次数，用于指示一个周期的训练中包含的训练次数。训练结果可以是评价整个周期的训练的结果，可以包括训练成功，训练失败等。
104.具体的，对于每一次训练来说，若训练过程中对应的眨眼信息为不存在自发眨眼且不存在诱发眨眼，则表明本次训练中目标对象并未眨眼，可以确定本次训练成功。当训练次数达到预设训练次数时，表明本周期内的训练结束，进一步根据每一次训练的训练是否成功判断该周期内的训练是否成功。并且，可以将训练结果发送至显示屏6，以使显示屏6显示训练结果，提示目标对象和实验人员。
105.示例性的，预设训练次数为30次，如果无眨眼试次达到27个及以上，即训练成功次数大于等于27次，则训练结果为训练成功，如果无眨眼试次未达到27个及以上，即训练成功次数小于27次，则训练结果为训练失败，此时，可以选择是否重新开始经颅磁刺激眨眼训练任务。
106.本实施例的技术方案，通过眨眼训练任务模块确定目标训练任务，并将目标训练任务的任务引导信息发送给显示屏，并基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将电脉冲控制信号输出至磁刺激仪，进而，通过显示屏接收并显示任务引导信息，并且，通过磁刺激仪接收眨眼训练任务模块发送的电脉冲控制信号，根据电脉冲控制信号向线圈输出电脉冲，以通过线圈向目标对象进行经颅磁刺激。进一步的，通过眼电采集模块采集目标对象的眼电信号，并将眼电信号传输至眨眼检测模块，并且，眨眼训练任务模块将目标训练任务的训练任务时间发送给眨眼检测模块，以使眨眼检测模块接收眼电信号以及训练任务时间，并根据眼电信号、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息。并且，通过眨眼检测模块将眨眼信息反馈至眨眼训练任务模块，眨眼训练任务模块眨眼信息生成训练提示信息，并将训练提示信息发送至显示屏，以使显示屏接收并显示训练提示信息，解决了进行经颅磁刺激眨眼训练时，受试者无法明确训练过程中自身的训练情况的问题，实现了在每个试次结束后，反馈训练提示信息使受试者进行及时调整的技术效果。
107.实施例三
108.在上述各实施例的基础上，可选的，图3为本发明实施例三所提供的一种经颅磁刺激眨眼训练系统的结构示意图。其中，与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
109.如图3所示，经颅磁刺激眨眼训练系统包括：磁刺激仪1、线圈2、眼电采集模块3、眨眼检测模块4、眨眼训练任务模块5以及触发线7。线圈2作用于目标对象，眼电采集模块3采集目标对象的眼电信号，眨眼训练任务模块5用于指示目标对象任务进程。
110.其中，磁刺激仪1与线圈2连接，磁刺激仪1还通过触发线7与眨眼训练任务模块5连接。线圈2可以放置在目标对象头部的目标靶点区域。目标对象与眼电采集模块3连接，眼电
采集模块3与眨眼检测模块4连接，眨眼检测模块4还与眨眼训练任务模块5连接。当目标对象执行眨眼训练任务时，眨眼训练任务模块5通过触发线7触发磁刺激仪1输出电脉冲，磁刺激仪1输出的电脉冲在线圈2中放电产生声音和磁场，同时，通过眼电采集模块3检测目标对象的眼电信号，通过眨眼检测模块4检测目标对象是否眨眼及眨眼次数，并将是否眨眼及眨眼次数输出给眨眼训练任务模块6，通过眨眼训练任务模块6将反馈信息(训练提示信息)反馈给目标对象。
111.磁刺激仪1可以使用英国生产的magstim rapid2磁刺激仪，也可以使用德国生产的mag&more等带有外部输入/输出端口磁刺激仪，在本实施例中不做具体限定。
112.线圈2可以使用与磁刺激仪1匹配的八字形线圈、双锥形线圈和圆形线圈等，与正式经颅磁刺激同步脑电信号采集时用的线圈相同即可。
113.眨眼训练任务模块6可以由一台电脑和eprime刺激程序编写软件构成。电脑并口第一数据端口和地端口分别与触发线7连接，电脑并口第二数据端口、第三数据端口、第四数据端口和地端口与眨眼检测模块4连接，eprime刺激程序编写软件实施眨眼训练任务(目标训练任务)。电脑并口第一数据端口、第二数据端口、第三数据端口和第四数据端口为电脑并口的第2管脚～第9管脚中的任意不重复的四个。眨眼训练任务可以包括30个试次(预设训练次数)，每个试次设置有2s的指示标识“b”，2s的注意标识“+”，并在注意标识“+”结束时刻向触发线7发送高电平信号(高电平的电脉冲控制信号)，设置有1s的空白屏，还有2s的反馈信息显示界面，每个试次的时间安排如图4所示。
114.示例性的，反馈信息显示界面为：如果电脑并口第二数据端口为高电平则电脑显示屏显示“请控制自主眨眼”，如果电脑并口第三数据端口为高电平则电脑显示屏显示“请控制诱发眨眼”，如果电脑并口第四数据端口为高电平，则电脑显示屏显示“很好，请保持”。具体实施方式为：目标对象坐在电脑前，眼睛直视电脑显示屏，执行眨眼训练任务，具体为当显示屏显示为“b”时，受试者可以眨眼，当显示屏显示为“+”时，受试者集中精力注视“+”保持不眨眼，之后显示空白屏，仍保持不眨眼，最后受试者根据反馈信息调节对眨眼的控制。完整做完一次眨眼训练任务后，在电脑显示屏显示30个试次中有眨眼的试次个数，如果无眨眼试次达到27个及以上，则训练完成，如果无眨眼试次未达到27个及以上，则重新开始眨眼训练任务。
115.眼电采集模块3由两个眼电电极31、一个参考电极32和一个接地电极33构成。具体实施方式：两个眼电电极31分别放置在左眼眉骨位置和下眼睑，参考电极位于fcz电极位置，地电极位于fpz位置，用于采集垂直方向眼电信号。所述的电极可选择任意厂家生产的银-氯化银电极。
116.触发线7由红色和黑色两根导线组成，黑色导线一端与眨眼训练任务模块5中电脑并口的地端口连接，另一端与磁刺激仪1外部输入/输出插头的地端口连接。红色导线一端与眨眼训练任务模块5中电脑并口第一数据输入端口连接，另一端与磁刺激仪1外部输入/输出插头的数据输出端口相连。具体实施方式为：以英国生产的magsitm rapid2磁刺激仪为例，黑色导线一端与眨眼训练任务模块5中电脑并口的18～25管脚中的任一个管脚相连，另一端与magstim rapid2磁刺激仪外部输入/输出插头的1、11、19管脚中的任一个管脚相连。红色导线一端与眨眼训练任务模块5中电脑并口的2～9管脚中的任一个管脚相连，另一端与magstim rapid2磁刺激仪外部输入/输出插头的5管脚相连。
117.眨眼检测模块4的硬件构成为：将眼电采集模块3的输出与模拟信号放大电路(信号放大子模块41)和模数转换器(模数转换子模块42)相连，模数转换器与微处理器(处理子模块43)相连，微处理器还与眨眼训练任务模块5中电脑并口第二输出端口、第三输出端口、第四输出端口和地端口相连。具体实施过程为：眼电采集模块3采集的眼电信号通过模拟信号放大电路和模数转换器后进入微处理器，微处理器通过对眼电信号进行带通滤波，例如：[0.5hz45hz]，以去除漂移和高频噪声，然后用阈值检测法检测是否有眨眼，并将是否有眨眼的信息(眨眼信息)输出到眨眼训练任务模块5中电脑并口的第二输入端口、第三输入端口和第四输入端口。微处理器可以选择51系列单片机、stm系列arm等完成。放大器可以选择ad8221等具有高输入阻抗的放大器，模数转换器可以选择高采样速率的ads1278等模数转换器。
[0118]
通过微处理器检测眨眼信息的工作流程如下：
[0119]
首先，可以确定目标对象的眨眼信号的阈值tsub(眨眼阈值)，确定眨眼阈值的流程示意图如图5所示。通过眼电采集模块3采集目标对象2min的静息态自主眨眼信号，在微处理器中利用峰值检索法提取每次眨眼峰值，在所有眨眼峰值中求取最小值bmin,设置bmin的80％为该目标对象眨眼信号的阈值tsub。然后，利用阈值检测法检测每个试次内是否有眨眼，以及眨眼属于何种眨眼，具体流程示意图如图6所示。针对单试次眼电信号，提取有效时间段1(第一时间段)内的信号s1和有效时间段2(第二时间段)内的信号s2，将信号s1和信号s2与眨眼阈值tsub比较。如果信号s1有大于阈值tsub的峰值点，则表明信号s1中有自发眨眼信号，此时，在微处理器的第一输出端口输出高电平到眨眼训练任务模块5中电脑并口的第二输入端口。如果信号s2有大于阈值tsub的峰值点，则表明信号s2中有诱发眨眼信号，此时，在微处理器的第二输出端口输出高电平到眨眼训练任务模块5中电脑并口的第三输入端口。如果信号s1和信号s2都没有大于阈值tsub的峰值点，则表明没有眨眼信号，在微处理器的第三输出端口输出高电平到眨眼训练任务模块5中电脑并口的第四输入端口。
[0120]
示例性的，眨眼检测模块4中信号s1可以为经颅磁刺激前1000ms到经颅磁刺激脉冲输出时刻(电脉冲控制信号的输出时刻)，以及经颅磁刺激脉冲输出后150ms到1000ms。信号s2为经颅磁刺激脉冲输出时刻到脉冲输出后150ms。
[0121]
本实施例的技术方案，通过眨眼训练任务模块确定目标训练任务，并将目标训练任务的任务引导信息发送给显示屏，并基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将电脉冲控制信号通过触发线输出至磁刺激仪，进而，通过显示屏接收并显示任务引导信息，并且，通过磁刺激仪接收眨眼训练任务模块发送的电脉冲控制信号，根据电脉冲控制信号向线圈输出电脉冲，以通过线圈向目标对象进行经颅磁刺激。进一步的，通过眼电采集模块采集目标对象的眼电信号，并将眼电信号传输至眨眼检测模块，并且，眨眼训练任务模块将目标训练任务的训练任务时间发送给眨眼检测模块，以使眨眼检测模块接收眼电信号以及训练任务时间，并根据眼电信号、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息，解决了经颅磁刺激实验时，受试者眨眼情况影响信号质量的问题，实现了对受试者在经颅磁刺激时的眨眼情况进行眨眼控制训练的技术效果。
[0122]
实施例四
[0123]
图7为本发明实施例四所提供的一种经颅磁刺激眨眼训练方法的流程示意图，本实施例可适用于在进行经颅磁刺激之前对受试者的眨眼进行训练的情况，该方法可以由经
颅磁刺激眨眼训练系统执行。
[0124]
如图7所述，本实施例的方法具体包括如下步骤：
[0125]
s710、基于眨眼训练任务模块，确定目标训练任务，并将目标训练任务的任务引导信息发送给显示屏，以及，基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将电脉冲控制信号输出至磁刺激仪。
[0126]
s720、基于显示屏，接收并显示任务引导信息。
[0127]
s730、基于磁刺激仪，接收眨眼训练任务模块发送的电脉冲控制信号，根据电脉冲控制信号向线圈输出电脉冲，以通过线圈向目标对象进行经颅磁刺激。
[0128]
s740、基于眼电采集模块，采集目标对象的眼电信号，并将眼电信号传输至眨眼检测模块。
[0129]
s750、基于眨眼训练任务模块，将目标训练任务的训练任务时间发送给眨眼检测模块。
[0130]
s760、基于眨眼检测模块，接收眼电信号以及训练任务时间，并根据眼电信号、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息。
[0131]
可选的，基于眨眼检测模块将所述眨眼信息反馈至所述眨眼训练任务模块；基于眨眼训练任务模块接收所述眨眼信息，根据所述眨眼信息生成训练提示信息，并将所述训练提示信息发送至所述显示屏；基于显示屏接收并显示所述训练提示信息。
[0132]
可选的，眨眼训练任务模块包括反馈子模块，基于反馈子模块执行下述方法：
[0133]
若所述眨眼检测模块确定的眨眼信息为存在自发眨眼和存在诱发眨眼，则将所述训练提示信息确定为用于提示所述目标对象控制自发眨眼和诱发眨眼的第一提示信息；
[0134]
若所述眨眼检测模块确定的眨眼信息为存在自发眨眼和不存在诱发眨眼，则确定训练提示信息为用于提示所述目标对象控制自发眨眼的第二提示信息；
[0135]
若所述眨眼检测模块确定的眨眼信息为不存在自发眨眼和存在诱发眨眼，则确定训练提示信息为用于提示所述目标对象控制诱发眨眼的第三提示信息；
[0136]
若所述眨眼检测模块确定的眨眼信息为不存在自发眨眼且不存在诱发眨眼，则确定训练提示信息为用于提示所述目标对象保持当前状态的第四提示信息。
[0137]
可选的，所述眼电采集模块包括两个眼电电极、一个参考电极和一个接地电极。
[0138]
可选的，所述眨眼检测模块包括：信号放大子模块、模数转换子模块以及处理子模块；基于信号放大子模块，接收所述眼电采集模块发送的眼电信号，并对所述眼电信号进行放大处理，并将放大处理后的眼电信号发送给所述模数转换子模块；基于模数转换子模块接收放大处理后的眼电信号，并对放大处理后的眼电信号进行模数转换，并将转换后的眼电信号发送给所述处理子模块；基于处理子模块接收所述模数转换子模块发送的转换后的眼电信号，并根据转换后的眼电信号、所述训练任务时间以及所述电脉冲控制信号的输出时刻，确定眨眼信息。
[0139]
可选的，处理子模块包括：滤波单元，阈值确定单元以及检测单元；基于滤波单元接收所述模数转换子模块输出的转换后的眼电信号，并根据预设带通范围对转换后的眼电信号进行带通滤波，得到待检测眼电信号，并将所述待检测眼电信号发送至所述检测单元；基于阈值确定单元采集所述目标对象的静息眼电信号，根据所述静息眼电信号确定眨眼峰值，并根据所述眨眼峰值确定与所述目标对象相对应的眨眼阈值，其中，所述静息眼电信号
包括至少一个自发眨眼信号；基于检测单元接收所述待检测眼电信号，并获取所述眨眼阈值，根据所述待检测眼电信号、所述眨眼阈值、所述训练任务时间以及所述电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息。
[0140]
可选的，检测单元包括：时间段划分子单元，自发眨眼检测子单元以及诱发眨眼检测子单元；基于时间段划分子单元，用于根据所述电脉冲控制信号的输出时刻，确定与经颅磁刺激无关的第一时间段以及与经颅磁刺激相关的第二时间段；基于自发眨眼检测子单元在所述第一时间段内，判断所述待检测眼电信号中是否存在大于所述眨眼阈值的峰值点，若是，则将眨眼信息确定为存在自发眨眼，若否，则将眨眼信息确定为不存在自发眨眼；基于诱发眨眼检测子单元在所述第二时间段内，判断所述待检测眼电信号中是否存在大于所述眨眼阈值的峰值点，若是，则将眨眼信息确定为存在诱发眨眼，若否，则将眨眼信息确定为不存在诱发眨眼。
[0141]
可选的，所述眨眼训练任务模块包括：设置子模块；基于设置子模块获取所述目标训练任务的各训练阶段的时长，并为各训练阶段配置相应的待显示内容，并针对每一个训练阶段，将与所述训练阶段相对应的待显示内容作为任务引导信息发送至所述显示屏。
[0142]
可选的，基于眨眼训练任务模块，针对每一次训练，若眨眼信息为不存在自发眨眼且不存在诱发眨眼，则确定为训练成功，当训练次数达到预设训练次数时，根据所述预设训练次数中的训练成功次数确定训练结果，并将所述训练结果发送至所述显示屏，以使所述显示屏显示所述训练结果。
[0143]
本实施例的技术方案，通过眨眼训练任务模块确定目标训练任务，并将目标训练任务的任务引导信息发送给显示屏，并基于目标训练任务产生高电平的电脉冲控制信号，并将电脉冲控制信号输出至磁刺激仪，进而，通过显示屏接收并显示任务引导信息，并且，通过磁刺激仪接收眨眼训练任务模块发送的电脉冲控制信号，根据电脉冲控制信号向线圈输出电脉冲，以通过线圈向目标对象进行经颅磁刺激。进一步的，通过眼电采集模块采集目标对象的眼电信号，并将眼电信号传输至眨眼检测模块，并且，眨眼训练任务模块将目标训练任务的训练任务时间发送给眨眼检测模块，以使眨眼检测模块接收眼电信号以及训练任务时间，并根据眼电信号、训练任务时间以及电脉冲控制信号的输出时刻确定眨眼信息，解决了经颅磁刺激实验时，受试者眨眼情况影响信号质量的问题，实现了对受试者在经颅磁刺激时的眨眼情况进行眨眼控制训练的技术效果。
[0144]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。