技术领域
[0001] 本
发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种基于脑信号控制器的双向交互方法及系统。
背景技术
[0002]
脑机接口(BCI，brain computer interface)是在人脑与外部设备间建立的直接的交流和控制通道，不需要语言或动作，即不需要身体来表达信息，就可以通过检测脑信号的变化而获得大脑思维信息的信息处理通道。对于身体受到损伤、瘫痪、其他原因造成的身体行动不便、或是身体正在执行其他事务而不方便再用肢体发出控制指令的人，他们在使用、控制外部设备时，由于现有设备大都是需要由手
接触到控制器才能够对设备进行调控，存在很大的限制性，造成使用者的不便。并且，人体在操作外部控制器，例如
键盘、
鼠标、遥控器、手势、动作、语音、眼动等指令操作设备时，需要花费控制设备的操作时间。
脑机接口可以解决上述问题。
[0003] 由于人脑具有较强的可塑性和对外周环境的适应性，使得目前脑机接口系统存在活化能
力不足、鲁棒性较差等问题。
现有技术的脑机接口主要是以人脑采集脑电波信号，然后将脑电波信号转化为
数字信号，通过对数字信号进行分析以及模拟从而形成
控制信号对外部设备进行控制，但目前现有技术中还不存在既支持将脑
电信号转化为数字信号以控制设备，又能够将设备反馈的数字信号转化为脑电信号反馈给人脑的双向交互的方法及系统。
发明内容
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于脑信号控制器的双向交互方法及系统，所述方法及系统，用以解决现有技术中没有既支持将脑电信号转化为数字信号以控制设备，又能够将设备反馈的数字信号转化为脑电信号反馈给人脑的双向交互的技术问题。
[0005] 根据本发明的第一方面，提供一种基于脑信号控制器的双向交互系统，所述系统，包括：脑电信号提取装置、放大装置、去噪装置、脑
电解码模
块、脑机系统、网络连接模块；
[0006] 所述脑电信号提取装置，通过接触式设备安装在使用者头部，采集所述使用者的原始脑电波信息或原始脑神经元信息，并将所述原始脑电波信息或原始脑神经元信息发送给放大装置；
[0007] 所述放大装置，对原始脑电波信号或原始神经元信号指令进行信号增强，并将增强后的信号发送给去噪装置；
[0008] 所述去噪装置，对增强后的脑电波信号或神经元信号中的冗余部和干扰部分进行降噪、去噪处理，并将降噪、去噪处理后的信号发送给脑电解码模块；
[0009] 所述脑电解码模块，基于脑电波双向转换子装置或脑神经双向转换子装置实现，所述脑电解码模块用于将获取的降噪、去噪处理后的脑电波信号或脑神经元信号转化为数字信号，并基于超压缩功能和收敛秘钥功能，将数字信号压缩后发送给脑机系统；还用于接收脑机系统基于超压缩功能和收敛秘钥功能解压后反馈的数字信号，将该反馈的数字信号转换为脑电波信号或脑神经元信号，并将转换出的脑电波信号或脑神经元信号反馈给使用者的大脑；
[0010] 所述脑机系统，是一个具有超压缩功能及收敛秘钥功能的、具有脑机接口、双通道的操作平台，操作平台具有操作界面，通过操作界面中安装的
软件，可以向网络连接模块发送数字信号作为控制指令，也可以接收由网络连接模块发送的外部设备反馈的数字信号；
[0011] 所述网络连接模块，用于接收脑机系统发送的数字信号，作为数字信号指令通过互联网、
区块链、
云数据方式对连接的外部设备进行操作；还用于接收外部设备操作后通过互联网、区块链、云数据方式反馈的数字信号。
[0012] 进一步地，所述接触式设备包括植入大脑皮层的嵌入式设备、
皮肤表面接触的非嵌入式设备以及介于上述两者之间的半嵌入式设备。
[0013] 进一步地，所述脑电波双向转换子装置是指将采集的使用者的脑电波信号经过放大、降噪后根据信号的
波速、
波长、振幅、
频率以及其他涉及脑电波的数据，将采集的脑电波信号转换为数字信号；脑电波双向转换子装置还包括根据多个样本统计、学习获得的脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的关系，通过拟合获得脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的线性或非线性关系，记录脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的转换公式；将获得的外部设备的数字信号通过代入转换公式，将其变换为对应的脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据，即可以将数字信号转换成脑电波信号。
[0014] 进一步地，所述脑神经元双向转换子装置将采集的使用者脑神经信号经过放大、降噪后以神经
电流的形式转换为数字信号；脑神经元双向转换子装置还包括根据多个样本统计、学习获得的脑神经元信号的电位、
磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的关系，通过拟合获得脑神经元信号的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的线性或非线性关系，记录脑神经元的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的转换公式；将获得的外部设备的数字信号通过代入转换公式，将其变换为对应的脑神经元信号的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据，即可以将数字信号转换成脑神经元信号。
[0015] 进一步地，所述脑机系统还具有操作界面，所述操作界面具有三类，第一类为低级形态的外设屏幕；第二类为中级形态的外设AR、VR、MR；第三类为高级形态的
感知系统XR。
[0016] 进一步地，所述脑机系统还可以安装其它第三方
应用软件。
[0017] 进一步地，所述超压缩功能是利用超压缩技术实现的，是将数据进行压缩从而节省数据运行和存储的时间和容量，压缩比大于1:2.8；同时又能保证压缩后的数据直接具有压缩前的全部无损信息；
[0018] 所谓超压缩技术则是将需要压缩的原始数据设置多个关联，当原始数据包括第一数据和第二数据时，同时关联第一数据和第二数据，并将关联后的原始数据置于压缩端和解压缩端的中间，在压缩第一数据的同时又为关联的第二数据进行解压缩；当对压缩后的第一数据运行解压缩操作时，又为第二数据进行压缩；当原始数据中关联的数据不止两个时，将原始数据中可以同时进行压缩的数据形成一网络，将可以同时解压缩的数据形成另一网络，从而使得压缩和解压缩操作形成可以控制的连
锁反应。
[0019] 进一步地，引入收敛秘钥功能，这是一种通过秘钥进行的快速收敛
算法，从输入到输出的计算速度快，迅速收敛数值，即1份全部输入信息恒等于1份收敛秘钥与1份精简输出信息相加，从而在确保数据无损和精准
定位的前提下减少数据容量；在有多个用户进行相同数字信息的运行和传输时，每个用户不必再运行和传输全部输入信息，只需要运行和传输收敛秘钥和精简输出信息，在需要调用收敛前的全部输入信息时再根据收敛秘钥和精简输出信息在脑机系统中精确定位找到并获取收敛前的全部输入信息，从而实现多个用户只需要运行和传输1份全部输入信息的效果，即N份全部输入信息恒等于N份收敛秘钥、N份精简输出信息与1份全部输入信息相加。
[0020] 进一步地，所述网络连接模块包括局域网、5G、6G以及更高级别的基站网络、卫星网络连接功能，数据存储功能，运行计算功能，上传及下载功能，加密与解密的收敛秘钥功能，数据超压缩功能，数据在区块间备份及核验数据真伪功能。
[0021] 进一步地，所述数字信号指令通过互联网、区块链、云数据方式对连接的外部设备进行操作；还用于接收由互联网、区块链、云数据方式反馈的外部设备操作后的数字信号。
[0022] 根据本发明第二方面，提供一种基于脑信号控制器的双向交互的方法，包括：
[0023] 步骤S201：采集使用者的原始脑电波信息或原始脑神经元信息，并将所述原始脑电波信息或原始脑神经元信息发送给放大装置；
[0024] 步骤S202：对原始脑电波信号或原始神经元信号指令进行信号增强，并将增强后的信号发送给去噪装置；
[0025] 步骤S203：对增强后的脑电波信号或神经元信号中的冗余部和干扰部分进行降噪、去噪处理，并将降噪、去噪处理后的信号发送给脑电解码模块；
[0026] 步骤S204：将获取的降噪、去噪处理后的脑电波信号或脑神经元信号转化为数字信号，并通过超压缩功能和收敛秘钥功能将压缩后的数字信号发送给脑机系统；
[0027] 步骤S205：脑机系统通过超压缩功能和收敛秘钥功能并利用操作界面中安装的软件，向网络连接模块发送数字信号作为控制指令；
[0028] 步骤S206：接收脑机系统发送的数字信号，作为数字信号指令通过互联网、区块链、云数据对连接的外部设备进行操作；并接收外部设备操作后通过互联网、区块链、云数据方式反馈的数字信号；
[0029] 步骤S207：脑机系统通过超压缩功能和收敛秘钥功能接收由网络连接模块发送的外部设备反馈的数字信号；
[0030] 步骤S208：脑电解码模块接收脑机系统反馈的数字信号，基于超压缩功能和收敛秘钥功能，将解压后的反馈的数字信号转换为脑电波信号或脑神经元信号，并将转换出的脑电波信号或脑神经元信号反馈给使用者的大脑，使得脑机系统操作界面中安装软件显示的反馈结果被大脑识别。
[0031] 根据本发明第三方面，提供一种基于脑信号控制器的双向交互系统，包括：
[0032] 处理器，用于执行多条指令；
[0034] 其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的基于脑信号控制器的双向交互的方法。
[0035] 根据本发明第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述的基于脑信号控制器的双向交互的方法。
[0036] 根据本发明的上述方案，可以使得该基于脑信号控制器的双向交互系统的脑信号转换为数字信号，并同时支持外部设备的数字信号转换为脑信号；实现双向脑机互联；以及具有操作平台的脑机系统可以实现对支持脑机系统的外部设备的控制与接收外部设备的反馈功能；脑机系统的操作界面通过外设屏幕显示或通过VR、AR、MR显示或感知系统XR显示，使使用者具有互动式和沉浸式感受的效果。
[0037] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照
说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳
实施例并配合
附图详细说明如后。
附图说明
[0038] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明提供如下附图进行说明。在附图中：
[0039] 图1为本发明一个实施方式的脑信号控制器双向交互的系统架构图；
[0040] 图2为现有技术的将原始
数据压缩及将压缩文件解压缩为原始数据的示意图；
[0041] 图3为本发明一个实施方式的超压缩技术的实现方式示意图；
[0042] 图4为本发明一个实施方式的收敛秘钥功能的实现方式示意图；
[0043] 图5为本发明一个实施方式的实现脑信号控制器双向交互的
流程图。
具体实施方式
[0044] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 定义：
[0046]
虚拟现实：即Virtual Reality(VR)，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成模拟环境，使用户
渲染到该环境中。虚拟现实技术利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的
电子信号，将其与各种输出设备结合，使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是肉眼所看不到的、能够通过三维模型表现出来的物质。其模拟环境的仿真性与现实世界相似，让人有身临其境的感觉。同时，虚拟现实也具有视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、力学、运动等感知系统。并具有能够真正实现
人机交互的仿真系统，使人在操作过程中，可以随意操作并得到环境的反馈。
[0047]
增强现实：即Augmented Reality(AR)，通过计算机技术将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地
叠加到同一个画面或空间。增强现实不仅展现真实世界的信息，同时显示虚拟的信息，两种信息相互补充、叠加，可以把真实世界与
虚拟环境多重合成在一起。
[0048]
混合现实：即Mixed Reality(MR)，既包括增强现实和增强虚拟，指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的
可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存并实时互动。混合现实系统通常具有三个特点：1、结合了虚拟和现实；2、存在虚拟的三维(3D注册)；3、需要在一个能与现实世界各事物相互交互的环境中实时运行混合现实。MR的关键点在于与现实世界进行交互和信息的及时获取。
[0049] 扩展现实：即Extended Reality(XR)是虚拟现实、增强现实、混合现实的总和。
[0050] 感知系统：是一种不用屏幕，而直接到画面投影到人的
视网膜上的投射技术；可以直接在人脑控制影像的区域成像的脑传感技术；通过刺激脑部相应区域产生特定脑神经电流或通过共振原理产生特定脑电波让人直接感受到如视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、力学、运动等感知性的全感知系统。
[0051] 首先结合图1说明本发明的基于脑信号控制器双向交互系统的总体架构。如图1所示：
[0052] 基于脑信号控制器双向交互系统，包括脑电信号提取装置、放大装置、去噪装置、脑电解码模块、脑机系统、网络连接模块。
[0053] 所述脑电信号提取装置，通过接触式设备安装在使用者头部，采集所述使用者的原始脑电波信息或原始脑神经元信息，并将所述原始脑电波信息或原始脑神经元信息发送给放大装置；
[0054] 所述接触式设备包括但不限于植入大脑皮层的嵌入式设备、皮肤表面接触的非嵌入式设备以及介于上述两者之间的半嵌入式设备。
[0055] 所述放大装置，对原始脑电波信号或原始神经元信号指令进行信号增强，并将增强后的信号发送给去噪装置；
[0056] 所述去噪装置，对增强后的脑电波信号或神经元信号中的冗余部和干扰部分进行降噪、去噪处理，并将降噪、去噪处理后的信号发送给脑电解码模块；
[0057] 所述脑电解码模块，基于脑电波双向转换子装置或脑神经双向转换子装置实现，所述脑电解码模块用于将获取的降噪、去噪处理后的脑电波信号或脑神经元信号转化为数字信号，并基于超压缩功能和收敛秘钥功能，将数字信号压缩后发送给脑机系统；还用于接收脑机系统基于超压缩功能和收敛秘钥功能解压后反馈的数字信号，将该反馈的数字信号转换为脑电波信号或脑神经元信号，并将转换出的脑电波信号或脑神经元信号反馈给使用者的大脑；
[0058] 本实施例中，基于超压缩功能和收敛秘钥功能，将数字信号进行压缩。还可以基于其它不限于超压缩功能和收敛秘钥功能的方法压缩数字信号。同理，反馈的数字信号也不仅限于超压缩功能和收敛秘钥功能，还可以基于其它不限于超压缩功能和收敛秘钥功能的方法解压并反馈数字信号。
[0059] 本实施例中，所述脑电波双向转换子装置是指将采集的使用者的脑电波信号经过放大、降噪后根据信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据，将采集的脑电波信号转换为数字信号。脑电波双向转换子装置还包括根据多个样本统计、学习获得的脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的关系，通过拟合获得脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的线性或非线性关系，记录脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据与数字信号的转换公式。将获得的外部设备的数字信号通过代入转换公式，将其变换为对应的脑电波信号的波速、波长、振幅、频率以及其他涉及脑电波的数据，即可以将数字信号转换成脑电波信号。基于所述脑电波双向转换子装置，使得使用者可以实现脑电波信号与数字信号的双向变换、控制与反馈。
[0060] 所述脑神经元双向转换子装置将采集的使用者脑神经信号经过放大、降噪后以神经电流的形式转换为数字信号。脑神经元双向转换子装置还包括根据多个样本统计、学习获得的脑神经元信号的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的关系，通过拟合获得脑神经元信号的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的线性或非线性关系，记录脑神经元的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据与数字信号的转换公式。将获得的外部设备的数字信号通过代入转换公式，将其变换为对应的脑神经元信号的电位、磁场、峰值以及其他涉及脑神经的数据，即可以将数字信号转换成脑神经元信号。基于所述脑神经元双向转换子装置，使得使用者可以实现脑神经元信号与数字信号的双向变换、控制与反馈。
[0061] 本
申请又一实施例中，所述脑电波双向转换子装置是指将采集的使用者的脑电波信号经过放大、降噪后根据信号的波速、波长、振幅、频率，将采集的脑电波信号转换为数字信号。脑电波双向转换子装置还包括根据多个样本统计、学习获得的脑电波信号的波速、波长、振幅、频率与数字信号的关系，通过拟合获得脑电波信号的波速、波长、振幅、频率与数字信号的线性或非线性关系，记录脑电波信号的波速、波长、振幅、频率与数字信号的转换公式。将获得的外部设备的数字信号通过代入转换公式，将其变换为对应的脑电波信号的波速、波长、振幅、频率，即可以将数字信号转换成脑电波信号。基于所述脑电波双向转换子装置，使得使用者可以实现脑电波信号与数字信号的双向变换、控制与反馈。
[0062] 所述脑神经元双向转换子装置将采集的使用者脑神经信号经过放大、降噪后以神经电流的形式转换为数字信号。脑神经元双向转换子装置还包括根据多个样本统计、学习获得的脑神经元信号的电位、磁场、峰值与数字信号的关系，通过拟合获得脑神经元信号的电位、磁场、峰值与数字信号的线性或非线性关系，记录脑神经元的电位、磁场、峰值与数字信号的转换公式。将获得的外部设备的数字信号通过代入转换公式，将其变换为对应的脑神经元信号的电位、磁场、峰值，即可以将数字信号转换成脑神经元信号。基于所述脑神经元双向转换子装置，使得使用者可以实现脑神经元信号与数字信号的双向变换、控制与反馈。
[0063] 本实施例中，使用者的大脑接收转换出的脑电波信号或脑神经元信号，通过反馈给脑部相应区域，可以产生特定的脑神经电流或脑电波，可以使使用者具有如视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、力觉、运动等多重感知性。
[0064] 还可以搭配感知系统将转换出的脑电波信号或脑神经元信号发送给其他多个使用者。
[0065] 也可以使用其他机理获取脑信号，并将脑信号转换为数字信号，以及将数字信号转换为脑信号。
[0066] 所述脑机系统，是一个具有超压缩功能及收敛秘钥功能的、具有脑机接口、双通道的操作平台，操作平台具有操作界面，通过操作界面中安装的软件，可以向网络连接模块发送数字信号作为控制指令，也可以接收由网络连接模块发送的外部设备反馈的数字信号；
[0067] 所述脑机系统具有操作界面，具体地，所述操作界面具有三类，第一类为低级形态的外设屏幕；第二类为中级形态的外设AR、VR、MR；第三类为高级形态的感知系统XR。
[0068] 所述脑机系统还可以安装其它第三方应用软件。
[0069] 现有技术中常规的压缩技术是把原始数据通过压缩变为压缩端数据，再在读取数据时对压缩端数据进行解压缩，如图2所示。本实施例中，所述超压缩功能是利用超压缩技术实现的，是将数据进行压缩从而节省数据运行和存储的时间和容量，压缩比大于1:2.8，上不封顶。同时又能保证压缩后的数据直接具有压缩前的全部无损信息，从而大幅提高运行和存储的效率。
[0070] 图3示出了超压缩技术的实现方式，如图3所示。
[0071] 所述超压缩技术是将需要压缩的原始数据设置多个关联。图3为同时关联数据1和数据2，并将关联后的原始数据置于压缩端和解压缩端的中间，在压缩数据1的同时又为关联的数据2进行解压缩；当进行压缩数据1的解压缩时又开始为数据2进行压缩。从而使得压缩的效率得以成倍提高。打个比方更容易理解，常规的压缩技术就像把
弹簧先压缩，再拉伸；超压缩技术是把相同长度的弹簧变成2根并
串联起来，这样在压缩一根弹簧的时候必然会拉伸另一根弹簧。
[0072] 当原始数据中关联的数据不止两个时，将原始数据中可以同时进行压缩的数据形成一网络，将可以同时解压缩的数据形成另一网络，从而使得压缩和解压缩操作形成可以控制的连锁反应，更高效的提高压缩效率。
[0073] 另一实施例为，当原始数据的关联数据不止两个时，对原始数据按照是否可以同时进行压缩和解压缩的标准进行分类，同一类别的数据形成一个网络，从而使得压缩和解压缩形成可以控制的连锁反应，提高压缩效率。
[0074] 又一实施例为，为原始数据所包括的N个数据中的每个数据设置一个关联，并根据数据的属性将其分类，需要同步压缩及解压缩的数据划分为一类，并设置调度不同类别之间压缩数据及解压缩数据的时机。
[0075] 所述收敛秘钥功能，这是一种通过秘钥进行的快速收敛算法，从输入到输出的计算非常快，迅速收敛数值，即1份全部输入信息恒等于1份收敛秘钥+1份精简输出信息，从而在确保数据无损和精准定位的前提下有效减少数据容量。在有多个用户进行相同数字信息的运行和传输时，每个用户不必再运行和传输全部输入信息，只需要运行和传输收敛秘钥和精简输出信息，在需要调用收敛前的全部输入信息时再根据收敛秘钥和精简输出信息在脑机系统中精确定位找到并获取收敛前的全部输入信息，从而实现多个用户也只需要运行和传输1份全部输入信息的效果，即N份全部输入信息恒等于N份收敛秘钥+N份精简输出信息+1份全部输入信息。从而极大的精简了每个用户数据的存储量和运算量。而由于对于每个用户来说1份全部输入信息恒等于1份收敛秘钥+1份精简输出信息，它们之间存在唯一的一一对应的关系，于是可以实现无损传输。由于这种一一对应的关系，从而免除了按数字信息中的关键信息索引逐条查询巨量的输入信息的低效，可以实现快速查询和精准定位。
[0076] 图4示出了收敛秘钥功能的实现方式，如图4所示。
[0077] 基于恒等式1份全部输入信息恒等于1份收敛秘钥+1份精简输出信息，实现了N份全部输入信息恒等于N份收敛秘钥+N份精简输出信息+1份全部输入信息的运行、传输和存储效果。
[0078] 所述网络连接模块，用于接收脑机系统发送的数字信号，作为数字信号指令互联网、区块链、云数据方式对连接的外部设备进行操作；还用于通过互联网、区块链、云数据方式接收外部设备操作后反馈的数字信号。本实施例中，所述数字信号指令还可以以其它不限于互联网、区块链、云数据的方式对连接的外部设备进行操作；也可以以其它不限于互联网、区块链、云数据的方式接收外部设备操作后反馈的数字信号。
[0079] 所述网络连接模块包括但不限于局域网、5G、6G以及更高级别的基站网络、卫星网络等连接功能，数据存储功能，运行计算功能，上传及下载功能，加密与解密的收敛秘钥功能，数据超压缩功能，数据在区块间备份及核验数据真伪等功能。
[0080] 所述脑信号控制器还具有无线充电功能，所述无线充电功能包括但不限于无线共振充电或无线
太阳能充电；所述脑信号控制器还具有网络连接功能，所述网络连接功能包括但不限于局域网，5G、6G以及更高级别的基站网络，卫星网络等；所述脑信号控制器还具有但不限于数据存储功能、运行计算功能、上传与下载功能、加密与解密的收敛秘钥功能，数据超压缩功能，数据在区块间备份及核验数据真伪功能。
[0081] 为减少所述脑信号控制器的体积、重量、发热量，大部分的数据存储和运行计算功能均通过网络上传到数据云进行存储和计算，然后再将存储和计算结果通过网络下载到脑信号控制器。
[0082] 本实施例中为了提高脑电波信号或脑神经元信号转换为巨量数字信号及数字信号转换为巨量脑电波信号或脑神经元信号时的数据运算、传输及存储效率，脑信号控制器使用了包括但不限于超压缩功能和收敛秘钥功能，确保了脑信号与数字信号在转换和传输过程中的无损化、快速化、精准化、节约化。
[0083] 本实施例中脑信号控制器所使用的网络连接模块通过互联网、区块链、云数据等方式传输数据，实现了去中心化、开放性、自治性、匿名性、信息不可篡改且可追溯，大大提高数据传输的效率和安全性。
[0084] 本实施例中脑信号控制器通过人脑信号对脑机系统进行操作，考虑到社会公共安全、伦理道理规范、个人隐私保护等需要，在脑信号控制器使用前需要对使用者是否具有完全意识控制能力进行评测，只有满足相应意识控制层级的使用者才可以根据测评的意识控制层级行使相应层级的权限。
[0085] 本实施例的基于脑信号控制器的双向交互系统，可以应用但不仅限于以下场景：使用者通过人脑信号对通过网络连接模块接入脑机系统的编辑软件进行操作，实现人体多感知性数据编辑、视听媒体编辑、图本编辑等操作；使用者通过人脑信号对通过网络连接模块接入脑机系统的无人驾驶
汽车进行操作，实现预约用车、规划行进线路、提前调节车内
温度、播放车内视听媒体等操作；使用者通过人脑信号对通过网络连接模块接入脑机系统的
冰箱、
空调、
洗衣机、
微波炉、
热水器等
白色家电进行操作，实现温度调节、湿度调节、运行模式切换等操作；使用者通过人脑信号对通过网络连接模块接入脑机系统的机械设备、人体义肢等进行操作，实现提、拉、抓、放等操作；使用者通过人脑信号对通过网络连接模块接入脑机系统的视听媒体设备、监控设备等进行操作，实现选择、增减音量、快放、回放等功能；
使用者通过人脑信号对通过网络连接模块接入脑机系统的自动
门窗、
电梯等进行操作，实现开、关、选择楼层等功能；使用者对通过人脑信号对脑机系统显示的自身人体血压、心率、脑波频率、血
氧等指标进行监测和调节，实现体检、改善
失眠、提升睡眠
质量以及其他脑电波和脑神经能够控制的人肌体改善等功能；使用者使用收敛秘钥功能实现数据在运算、存储、上传、下载时的无损化、快速化、精准化、节约化等功能；使用者使用超压缩功能实现数据在运算、存储、上传、下载时的无损化、快速化、精准化、节约化等功能。
[0086] 本实施例的基于脑信号控制器的双向交互系统，通过使用者佩戴脑信号控制器，可以使得该基于脑信号控制器的双向交互系统的脑信号转换为数字信号，并同时支持外部设备的数字信号转换为脑信号；实现双向脑机互联；以及具有操作平台的脑机系统可以实现对支持脑机系统的外部设备的控制与接收外部设备的反馈功能；脑机系统的操作界面通过外设屏幕显示或通过AR、MR显示或感知系统XR显示，使得操作界面与现实场景同时叠加展现，实现增强现实或混合现实的操作页面与现实场景同时叠加展现的效果，使用者在睁眼状态下实现人脑信号对脑机系统的操作；脑机系统的操作界面通过视网膜投影显示或通过VR外设显示或通过感知系统XR显示，使用者进入沉浸式场景，脑机系统的操作界面完全
覆盖现实场景，实现沉浸式感受的效果，使用者无需睁眼就可以实现人脑信号对脑机系统的操作。
[0087] 以下结合图5说明本发明的基于脑信号控制器的双向交互方法。如图5所示：
[0088] 所述方法其于如前所述的基于脑信号控制器的双向交互的系统实现，其特征在于，执行以下步骤：
[0089] 步骤S201：采集使用者的原始脑电波信息或原始脑神经元信息，并将所述原始脑电波信息或原始脑神经元信息发送给放大装置；
[0090] 步骤S202：对原始脑电波信号或原始神经元信号指令进行信号增强，并将增强后的信号发送给去噪装置；
[0091] 步骤S203：对增强后的脑电波信号或神经元信号中的冗余部和干扰部分进行降噪、去噪处理，并将降噪、去噪处理后的信号发送给脑电解码模块；
[0092] 步骤S204：将获取的降噪、去噪处理后的脑电波信号或脑神经元信号转化为数字信号，并通过超压缩功能和收敛秘钥功能将压缩后的数字信号发送给脑机系统；
[0093] 还可以通过包括但不限于超压缩技术和收敛秘钥功能将压缩后的数字信号发送给脑机系统。
[0094] 步骤S205：脑机系统通过超压缩功能和收敛秘钥功能并利用操作界面中安装的软件，向网络连接模块发送数字信号作为控制指令；
[0095] 脑机系统还可以通过包括但不限于超压缩技术和收敛秘钥功能利用操作界面中安装的软件。
[0096] 步骤S206：接收脑机系统发送的数字信号，作为数字信号指令通过互联网、区块链、云数据对连接的外部设备进行操作；并接收外部设备操作后通过互联网、区块链、云数据方式反馈的数字信号；
[0097] 数字信号指令通过不限于互联网、区块链、云数据方式对外部设备的操作，外部设备操作后通过不限于互联网、区块链、云数据方式反馈数字信号。
[0098] 步骤S207：脑机系统通过超压缩功能和收敛秘钥功能接收由网络连接模块发送的外部设备反馈的数字信号；
[0099] 脑机系统可以通过包括但不限于超压缩技术和收敛秘钥功能接收由网络连接模块发送的外部设备反馈的数字信号。
[0100] 步骤S208：脑电解码模块接收脑机系统反馈的数字信号，基于超压缩功能和收敛秘钥功能，将解压后的反馈的数字信号转换为脑电波信号或脑神经元信号，并将转换出的脑电波信号或脑神经元信号反馈给使用者的大脑，使得脑机系统操作界面中安装软件显示的反馈结果被大脑识别。
[0101] 脑电解码模块接收脑机系统反馈的数字信号，还可以通过包括但不限于超压缩技术和收敛秘钥功能解压后将该反馈的数字信号转换为脑电波信号或脑神经元信号。
[0102] 本发明实施例进一步给出一种基于脑信号控制器的系统，包括：
[0103] 处理器，用于执行多条指令；
[0104] 存储器，用于存储多条指令；
[0105] 其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的基于脑信号控制器的方法。
[0106] 本发明实施例进一步给出一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述的基于脑信号控制器的方法。
[0107] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0108] 在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0109] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0110] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用
硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0111] 上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，手机，实体机
服务器，区块链或者网络云服务器等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动
硬盘、
只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、
随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0112] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单
修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
