大腦能“開鎖”

我們的大腦無時無刻不在產生腦電波。腦電波信號現今已被作為生物信號輸入用于人機交互。在醫學上，腦電波信號的人機交互可以幫助殘疾人與使用腦電波的機器進行通信。

Neumskv神念科技公司開發的ThinkGear AM模塊（簡稱TGAM）是一款非常受歡迎的腦電技術應用模塊，它利用一個干式電極就可以從人腦中檢測到微弱的腦電信號。通過該模塊可獲取腦電信號的Delta 波、Theta 波、LowAlpha波、High Alpha 波、Low Beta 波、High Beta 波、Low Gamma 波和High Gamma 波，同時獲得神念科技公司的eSense參數：專注度和放松度。其中“專注度”輸出頻率為1Hz，取值范圍為0～100，表示被測試者當前對某一事物的投入專注（興趣）的程度，注意力越集中，專注度取值越大。

本文通過對腦電波信號專注度的采集、處理、分析，研究算法、編寫程序，實現人腦“意念”對安卓手機屏幕解鎖的控制。

一、總體方案

通過腦電頭帶，采集測試者在專注解鎖狀態下（集中注意力思考某一確定的密鑰圖片，如圖1所示）的腦電信號，通過內置的ADC 轉換電路將腦電波的模擬信號轉化為相對應的數字信號，打成數據包，直接通過藍牙傳送給手機，手機基于腦電信號專注度的解鎖算法，通過程序實現手機解鎖。總體方案如圖2所示。

二、腦電信號數據流的基本格式

腦電信號采集模塊TGAM每秒發送513個數據包，其中前512個包是小包，第513 個包是大包。大包的格式如表1所示。

其中第[31]個字節0X04是專注度開始的標志，第[32]個字節0X32是專注度值。本文重點研究專注度的變化規律。

三、腦電信號專注度的采集方法

腦電頭套將腦電信號通過藍牙傳遞到電腦時，可使用Mindview和Xcom實現腦電信號的采集。……