CN112843467A - 视觉假体装置、***及其控制方法、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种视觉假体装置、***及其控制方法、存储介质,其中,视觉假体装置的主控模块根据第一通信模块接收到的电极控制指令控制刺激脉冲生成模块产生刺激脉冲信号,电极阵列不仅可以接收刺激脉冲信号以向视觉神经元组织释放电刺激,而且可以接收视觉神经组织产生的模拟神经元信号,再结合信号放大和模数转换模块对模拟神经元信号放大和模数转换,得到数字神经元信号,主控模块可以控制第一通信模块向外传输数字神经元信号。而包括体外控制模块、第二通信模块和视觉假体装置的视觉假体***及其控制方法,可以接收并处理分析数字神经元信号,找到视觉假体装置的每个电极的最优刺激参数,提高了电极的最优刺激参数的获取效率和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及视觉假体技术领域,尤其涉及一种视觉假体装置、一种视觉假体***、一种视觉假体***的控制方法及一种计算机存储介质。
背景技术
视觉假体技术属于功能电刺激的一种。它利用大多数盲人往往只有视觉通路的一部分发生病变,而其余部分神经组织的结构和功能尚完好的特点,对视觉通路的完好部位施加特定的人工电刺激,来兴奋神经细胞,模拟自然光刺激的效果,使盲人产生视觉感受。单个电极的定点电刺激所产生的视觉感受叫做光幻视。视觉假体***包括一个位于人体外的视频采集设备(通常为小型摄像机),视频处理模块,电刺激编码模块和植入到体内视觉通路特定部位的多电极阵列,后两者构成了视觉假体在体芯片。视觉假体的工作原理为:由视频采集设备采集到的实时视频图像经过处理,转化为驱动多电极阵列的信号。多电极阵列对视觉神经组织施加一定幅度、波形和频率的电流刺激,兴奋视觉神经元,从而使病人产生视觉感受。
由于多电极阵列中不同子电极和视觉神经元之间的距离不同,不同子电极的阻抗存在差异,导致不同子电极激活其邻近视觉神经元所需的最低刺激强度不同,因此需要对每个子电极的刺激参数进行单独优化。
现有技术中,视觉假体的电极的电刺激参数优化过程大致为以下过程:医护人员将一组不断增强的刺激参数传输给视觉假体在体芯片,测试电极阵列中哪些电极在哪些参数下可使被试者有50%的概率感知到光幻视。医护从这些参数中进行选择,分别为电极阵列中的各个子电极设定最优刺激参数。然而,依靠病人的口头描述来进行电极刺激参数优化,由于视觉假体芯片包含大量电极,将会耗费医疗工作者和病人的大量时间精力。此外,口头描述并不能准确反映电极刺激的有效范围,会显著降低电极刺激的空间分辨率,这同时意味着电刺激往往处于过高的状态,会造成热量累积,增加了热损伤神经组织的风险。并且,随着时间推移,在体芯片同神经组织之间的接触产生变化,引起电极阻抗变化,导致先前确定的电刺激参数失效,病人需要定期寻求医护人员的帮助,这又进一步增加了医疗工作者和病人的负担。最后,当被试者为动物时,动物无法对其感知的光幻视进行口头描述,限制了对电极刺激参数优化的研发。
发明内容
本发明实施例提供了一种视觉假体装置、***及其控制方法、存储介质,能提高刺激电极的最优刺激参数的准确度和获取效率。
一方面,本发明实施例提供了一种视觉假体装置,包括第一通信模块、主控模块、刺激脉冲生成模块、电极阵列以及信号放大和模数转换模块,所述第一通信模块与所述主控模块连接,所述主控模块的输出端与所述刺激脉冲生成模块的输入端连接,所述刺激脉冲生成模块的输出端与所述电极阵列中的电极的输入端连接,所述电极的输出端与所述信号放大和模数转换模块的输入端连接,所述信号放大和模数转换模块的输出端与所述主控模块的输入端连接;其中:
所述第一通信模块用于接收电极控制指令和传输数字神经元信号;
所述主控模块用于根据所述电极控制指令控制所述刺激脉冲生成模块产生刺激脉冲信号;
所述刺激脉冲生成模块用于根据所述电极控制指令生成所述刺激脉冲信号;
所述电极阵列中的电极用于接收所述刺激脉冲信号,向视觉神经组织释放电刺激以产生光幻视,并接收所述视觉神经组织产生的模拟神经元信号;
所述信号放大和模数转换模块用于放大所述模拟神经元信号并进行数字化处理以得到所述数字神经元信号。
可选地,所述主控模块包括第一处理器、第二处理器和包括多个数据寄存器的数据寄存器模块,所述信号放大和模数转换模块的输出端与所述第一处理器的输入端连接,所述第一处理器的输出端与所述数据寄存器模块的输入端连接,所述数据寄存器模块与所述第二处理器连接,所述第二处理器与所述第一通信模块连接,所述第二处理器用于将存储在所述数据寄存器中的所述数字神经元信号取出后发送至所述第一通信模块,所述第一处理器用于将新的所述数字神经元信号存储在空出的所述数据寄存器中。
可选地,所述刺激脉冲生成模块包括多个子刺激脉冲生成模块,所述子刺激脉冲生成模块的个数与所述电极阵列的电极个数相同,且一个所述子刺激脉冲生成模块的输出端与所述电极阵列的一个电极的输入端连接。
可选地,所述装置还包括用于检测所述视觉神经组织的温度的温度传感器和/或用于检测所述电极阵列的电极阻抗的阻抗传感器,所述温度传感器的输出端、所述阻抗传感器的输出端分别与所述主控模块的输入端连接。
另一方面,本发明实施例提供了一种视觉假体***,包括体外控制模块、第二通信模块和所述的视觉假体装置,所述体外控制模块与所述第二通信模块连接,所述第二通信模块与所述第一通信模块连接,所述体外控制模块用于向所述第一通信模块发送所述电极控制指令,以及接收并处理所述数字神经元信号。
可选地,所述视觉假体***还包括用于输出报警信号的报警模块,所述体外控制模块的输出端与所述报警模块的输入端连接。
另一方面,本发明实施例提供了一种视觉假体***的控制方法,应用于所述的视觉假体***,包括:
向所述视觉假体装置发送所述电极控制指令,所述电极控制指令包括刺激电极的电极编号、所述刺激电极的初始刺激参数、记录电极组的电极编号,所述电极控制指令用于指示所述视觉假体装置根据所述刺激电极的电极编号和初始刺激参数,控制所述电极阵列对应编号的电极向视觉神经组织发出电刺激;
接收所述视觉假体装置根据所述记录电极组的电极编号返回的所述电极阵列对应电极的第一数字神经元信号;
根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足所述预设条件,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足所述预设条件,修改所述初始刺激参数直到满足所述预设条件。
可选地,所述记录电极组的电极编号包括第一记录电极组的电极编号、第二记录电极组的电极编号,所述第一记录电极组不包括所述刺激电极,所述第二记录电极组包括所述刺激电极;
所述根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足所述预设条件,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足所述预设条件,修改所述初始刺激参数直到满足所述预设条件,包括:
根据所述第一记录电极组的第一数字神经元信号和所述第一记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第一记录电极组中,第一数字神经元信号达到第一预设阈值的第一电极个数,所述第一预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第一预设倍数的乘积;
根据所述第二记录电极组的第一数字神经元信号和所述第二记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第二记录电极组中,第一数字神经元信号达到第二预设阈值的第二电极个数,所述第二预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第二预设倍数的乘积;
根据所述第一电极个数和所述第二电极个数相加得到有效刺激范围,根据所述有效刺激范围与预设数值进行判断,所述有效刺激范围等于所述预设数值时,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若所述有效刺激范围大于或小于所述预设数值,修改所述初始刺激参数直到所述有效刺激范围等于所述预设数值。
可选地,所述方法还包括:
向所述视觉假体装置发送测试指令,所述测试指令包括刺激电极的最优刺激参数和标准测试图像,所述标准测试图像指定了刺激电极,所述测试指令用于指示所述视觉假体装置将所述标准测试图像投射在所述电极阵列上,并根据所述刺激电极的最优刺激参数驱动所述刺激电极;
接收所述视觉假体装置返回的对应所述测试指令的所述电极阵列各个电极的第三数字神经元信号;
根据所述第三数字神经元信号进行图像重构得到感知图像;
计算所述标准测试图像和所述感知图像计算图像相似度;
根据所述图像相似度和预设相似度判断所述刺激电极的最优刺激参数是否满足要求,所述图像相似度大于或等于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数满足要求,所述图像相似度小于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数不满足要求。
另一方面,本发明实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时,执行所述的视觉假体***的控制方法。
本发明实施例中的视觉假体装置,主控模块根据第一通信模块接收到的电极控制指令控制刺激脉冲生成模块产生刺激脉冲信号,而电极阵列不仅可以接收刺激脉冲信号以向视觉神经元组织释放电刺激,而且可以接收视觉神经组织产生的模拟神经元信号,再结合信号放大和模数转换模块对模拟神经元信号放大和模数转换,得到数字神经元信号,主控模块可以控制第一通信模块向外传输数字神经元信号。而包括体外控制模块、第二通信模块和视觉假体装置的视觉假体***,可以接收并处理分析数字神经元信号,通过闭环反馈的方式,找到视觉假体装置的每个电极的最优刺激参数,提高了电极的最优刺激参数的获取效率和准确度。另外,视觉假体***的控制方法中,根据电极控制指令指示视觉假体装置根据初始刺激参数控制刺激电极发出电刺激,再通过接收视觉假体装置根据记录电极组的电极编号返回的电极阵列对应电极的第一数字神经元信号,根据记录电极组的第一数字神经元信号和记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足预设条件,将初始刺激参数作为刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足预设条件,修改初始刺激参数直到满足预设条件;获取刺激电极的最优刺激参数,有效提高刺激电极的最优刺激参数的准确度和获取效率,减少视觉假体装置的开发成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种视觉假体***的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种视觉假体装置的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种视觉假体***的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;
图5是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;
图6是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;
图7是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;
图8是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;
图9是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制装置的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制装置的结构示意图;
图11是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制装置的结构示意图;
图12是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
应当理解,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参见图1和图2,图1是本发明实施例提供的一种视觉假体***的结构示意图,图2是本发明实施例提供的一种视觉假体装置的结构示意图;所述视觉假体***包括体外控制模块13、第二通信模块(未示出)和视觉假体装置12,视觉假体装置12包括第一通信模块201、主控模块203、刺激脉冲生成模块206、电极阵列207以及信号放大和模数转换模块205,其中:
所述体外控制模块13与所述第二通信模块连接,所述第二通信模块与所述第一通信模块201连接,所述体外控制模块13用于向所述第一通信模块201发送电极控制指令,以及接收并处理数字神经元信号;所述第一通信模块201与所述主控模块203连接,所述主控模块203的输出端与所述刺激脉冲生成模块206的输入端连接,所述刺激脉冲生成模块206的输出端与所述电极阵列207中的电极的输入端连接,所述电极的输出端与所述信号放大和模数转换模块205的输入端连接,所述信号放大和模数转换模块205的输出端与所述主控模块203的输入端连接。
具体地,所述第一通信模块用于接收所述体外控制模块13通过所述第二通信模块发送的电极控制指令和向所述体外控制模块13(通过第二通信模块)传输所述数字神经元信号,所述电极控制指令包括电极的刺激参数;
所述主控模块用于根据所述电极控制指令控制所述刺激脉冲生成模块产生刺激脉冲信号,可以是刺激脉冲电压信号或者刺激脉冲电流信号;
所述刺激脉冲生成模块用于根据所述电极控制指令生成所述刺激脉冲信号;
所述电极阵列中的电极用于接收所述刺激脉冲信号,向视觉神经组织释放电刺激以产生光幻视,并接收所述视觉神经组织产生的模拟神经元信号;
所述信号放大和模数转换模块用于放大所述模拟神经元信号并进行数字化处理以得到所述数字神经元信号。
本发明实施例中的视觉假体***包括在体植入式的视觉假体装置和体外控制模块,体外控制模块可以向视觉假体装置发送电极控制指令,而视觉假体装置中的主控模块根据第一通信模块接收到的电极控制指令控制刺激脉冲生成模块产生刺激脉冲信号,电极阵列不仅可以接收刺激脉冲信号,以向视觉神经元组织释放电刺激,而且还可以接收视觉神经组织产生的模拟神经元信号,再结合信号放大和模数转换模块对模拟神经元信号放大和模数转换,得到数字神经元信号,主控模块可以控制第一通信模块向外传输数字神经元信号,本实施例中,是将电极阵列检测到的模拟神经元信号(通过第二通信模块)向体外控制模块传输;体外控制模块通过处理分析数字神经元信号后,可以调整电极控制指令,最终实现在弱人工监督条件下,实现由体外控制模块完成闭环式的在体视觉假体装置的刺激参数优化,提高电极的最优刺激参数的优化效率和准确度;根据视觉假体装置所记录到的数字神经元信号,对在体电极阵列中的任一电极进行精确的刺激参数调整,提高单根电极电刺激的合理性和有效性,以及电刺激的精确性,降低电刺激对神经组织的热损伤风险。由于不依赖于实验对象的口头报告,而依靠数字神经元信号这一客观指标,可对视觉假体装置(芯片)进行大规模的动物在体实验,减少了视觉假体装置的开发成本,提升了其进入临床测试前的安全性和有效性。
进一步地,参考图3,图3是本发明实施例提供的一种视觉假体***的结构示意图,第一通信模块可以是有线通信模块或者无线通信模块,无线通信模块例如WiFi模块、蓝牙模块、ZigBee模块等,只要能实现体外控制模块301与视觉假体装置之间的无线或有线通讯即可,在此不做特别限定。较佳的,第一通信模块和第二通信模块为无线通信模块,无线传输更接近于临床需求。
更进一步地,参考图3,所述主控模块包括第一处理器307、第二处理器303和包括多个数据寄存器的数据寄存器模块305,所述信号放大和模数转换模块310的输出端与所述第一处理器307的输入端连接,所述第一处理器307的输出端与所述数据寄存器模块305的输入端连接,所述数据寄存器模块305与所述第二处理器303连接,所述第二处理器303与所述第一通信模块连接,所述第二处理器303用于将存储在所述数据寄存器305中的所述数字神经元信号取出后发送至所述第一通信模块,所述第一处理器307用于将新的所述数字神经元信号存储在空出的所述数据寄存器中。其中,第一处理器307和第二处理器303利用乒乓机制实现向体外控制模块传输数字神经元信号,即第二处理器303将数据寄存器模块305中的部分数据寄存器(k2个数据寄存器)中的数字神经元信号数据传输给体外控制模块,而第一处理器307将新接收的数字神经元信号数据存入刚刚空出的数据寄存器(k1个数据寄存器)中,采用乒乓机制实现数据存取,可以实现一边往视觉假体装置存储数据,一边将数据传输至体外控制模块,不仅可以实现数据的连续记录和传输,避免记录数据不完整,还可以减小数据寄存器模块的存储容量,降低视觉假体装置的体积。
进一步地,参考图3,所述主控模块还包括第三处理器304、参数寄存器模块302、第四处理器309,所述第一通信模块与参数寄存器模块302连接,所述参数寄存器模块302与第三处理器304连接,所述第三处理器304与所述刺激脉冲生成模块306连接,所述电极阵列308的电极与所述第四处理器309连接,所述参数寄存器模块302与所述第四处理器309连接,所述第四处理器309与所述信号放大和模数转换模块310连接;其中,所述参数寄存器模块302用于存储电极控制指令,电极控制指令包括刺激电极的电极编号(即指定向视觉神经组织发出电刺激的电极阵列的电极)、刺激电极的刺激参数(幅度,频率,脉宽,持续时间)、记录模式参数(如延迟时间和采样频率)、参数寄存器清空标志、指定记录电极组的电极编号(即指定信号放大和模数转换模块处理对应电极编号的电极的模拟神经元信号),延迟时间是指刺激电极给出电刺激和指定电极编号的电极开始记录模拟神经元信号之间的时间间隔,而采样频率是指信号放大和模数转换模块处理指定电极编号的电极的模拟神经元信号的时间间隔。第三处理器304根据刺激电极的电极编号和对应的刺激参数控制电极阵列308对应编号的电极发出电刺激,而第四处理器309根据采样频率和指定记录电极组的电极编号控制信号放大和模数转换模块310按照指定频率处理对应编号的电极的模拟神经元信号,而参数寄存器清空标志用于清空参数寄存器模块302中寄存器所存储的数据。
容易想到的是,只要所采用的处理器的处理能力足够强大,主控模块可以仅采用一个处理器来实现第一处理器、第二处理器、第三处理器和第四处理器的功能。
进一步地,参考图3,所述刺激脉冲生成模块306包括多个子刺激脉冲生成模块,所述子刺激脉冲生成模块的个数与所述电极阵列308的电极个数相同,且一个所述子刺激脉冲生成模块的输出端与所述电极阵列的一个电极的输入端连接,由于每个电极的最佳刺激参数不同,所以设置一个子刺激脉冲生成模块对应生成一个电极的刺激脉冲信号,可以满足不同电极的电刺激参数不同的需求。子刺激脉冲生成模块可以采用微电流刺激器芯片来实现,但不限于这一种实现方式。
更进一步地,参考图2和图3,所述装置还包括传感器模块311,传感器模块311包括用于检测所述视觉神经组织312的温度的温度传感器204和/或用于检测所述电极阵列308的电极阻抗的阻抗传感器202,所述温度传感器204的输出端、所述阻抗传感器202的输出端分别与所述主控模块203的输入端连接;具体地,所述温度传感器204的输出端、所述阻抗传感器202的输出端分别与所述第一处理器307的输入端连接,同样地,第一处理器307和第二处理器303通过乒乓机制实现对传感器参数的存储和传输,将传感器参数发送给体外控制模块301。
进一步地,所述视觉假体***还可以包括用于显示数字神经元信号、传感器参数和电极的最优刺激参数等信息的显示模块,以及用于输入信息的信息输入模块,所述体外控制模块的输出端与所述显示模块的输入端连接,所述信息输入模块的输出端与所述体外控制模块的输入端连接,信息输入模块可以是键盘、触摸屏等,用于输入电刺激参数等信息。
在实际应用中,在对电极的电刺激参数进行优化时,有三种工作方式,第一种,弱人工监督式的优化方式,由体外控制模块根据预先存储的程序自主完成电刺激参数优化,即体外控制模块用于产生并向所述第一通信模块发送电极控制指令,以及接收并处理数字神经元信号,体外控制模块根据预设程序处理数字神经元信号以判断电刺激参数是否为最优化的电刺激参数,通过不断调整电刺激参数再进行判断,以完成电刺激参数优化。
第二种,完全由人工执行电刺激参数优化的方案,医护人员根据显示模块显示的在任意刺激参数下指定电极(组)所记录到的数字神经元信号等信息,手动向体外控制模块输入其认为合适的刺激参数或图像,再通过体外控制模块传输给视觉假体装置,医护人员再根据视觉假体装置返回的数字神经元信号判断是否满足要求,实现强监督条件下视觉假体装置刺激参数的优化。
第三种,介于第一种和第二种之间,由医护或实验人员对体外控制模块的优化过程进行监督,医护或实验人员可随时根据视觉假体装置所回传的数字神经元信号,在任意时间对体外控制模块的执行过程进行介入或接管,在确认视觉假体装置和神经组织的状态后,选择进行手动参数优化或继续自动优化或开始全新的自动优化。
可见,本发明可以在任意强度的人工监督条件下,由体外控制模块结合人工干预进行实施,具备极大减轻医护人员和病人负担的能力。
进一步地,参考图1,所述视觉假体***还包括用于输出报警信号的报警模块14,所述体外控制模块13的输出端与所述报警模块14的输入端连接,报警模块14可以是声光报警模块或者光学报警模块或者声学报警模块,分别发出声光报警信号或者光学报警信号或者声学报警信号,当体外控制模块13判断接收到的温度超过预设温度(例如37摄氏度)时,表明视觉神经组织的温度异常;或者接收到的电极阻抗超过预设阻抗时,表明子刺激脉冲生成模块出现异常或者电极出现异常,此时,体外控制模块13通过控制报警模块14工作,以提示相关人员出现异常,避免由电刺激发热引起的神经组织永久性损伤,方便及时排除故障的子刺激脉冲生成模块和电极。
值得指出的是,体外控制模块可以为单片机、电脑等具有处理、控制能力的设备,不做具体限定。而对于视觉假体装置,可以通过配置体外的图像采集设备,主控模块根据图像采集设备采集的图像或者视频处理得到控制电极阵列的刺激参数,以刺激视觉神经组织,使盲人患者产生视觉感受。
在上述实施例的基础上,请参见图1、图2和图4,图4是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;所述视觉假体***的控制方法应用于上述的视觉假体***,用于确定电极阵列中每个电极的最优刺激参数,具体包括:
步骤S401,向所述视觉假体装置发送所述电极控制指令,所述电极控制指令包括刺激电极的电极编号、所述刺激电极的初始刺激参数、记录电极组的电极编号,所述电极控制指令用于指示所述视觉假体装置根据所述刺激电极的电极编号和初始刺激参数控制所述电极阵列对应编号的电极向视觉神经组织发出电刺激;
具体地,刺激电极是指向视觉神经组织发出电刺激的某一电极,刺激参数是用于控制刺激脉冲生成模块产生刺激脉冲信号的参数,包括刺激脉冲信号的幅度、频率、脉宽、持续时间等;记录电极组包括多个电极,用于检测视觉神经组织产生的模拟神经元信号,即信号放大和模数转换模块根据记录电极组的电极编号处理对应编号的电极的模拟神经元信号;另外,所述电极控制指令还包括记录模式参数(如延迟时间和采样频率),用于控制处理模拟神经元信号的时间间隔,可以预先根据动物离体实验确定记录模式参数的具体大小。这一步骤中,可以由体外控制模块根据预设程序自动产生初始刺激参数,也可以是由实验人员等人员利用输入模块向体外控制模块输入初始刺激参数。
步骤S402,接收所述视觉假体装置根据所述记录电极组的电极编号返回的所述电极阵列对应电极的第一数字神经元信号;
步骤S403,根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足所述预设条件,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足所述预设条件,修改所述初始刺激参数直到满足所述预设条件。
具体地,根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件,以确定刺激电极的最优刺激参数。其中,步骤S403可以由体外控制模块来自动修改初始刺激参数直到满足预设条件,也可以是由实验人员等根据在显示模块显示的数字神经元信号等信息,再根据经验对初始刺激参数进行修改,以达到预设条件,还可以是由实验人员等对体外控制模块进行人工监督判断,当体外控制模块自动修改后的初始刺激参数不合适时,由实验人员修改初始刺激参数。
利用本发明实施例的方法,可以获取刺激电极的最优刺激参数,有效提高刺激电极的最优刺激参数的准确度和获取效率,根据视觉假体装置所记录到的神经电信号,对在体电极阵列中的任一电极进行精确的电刺激参数调整,提高单根电极电刺激的合理性和有效性,以及电刺激的精确性,并降低电刺激对神经组织的热损伤风险。由于不依赖于实验对象的口头报告,而依靠数字神经元信号这一客观指标,可对视觉假体装置进行大规模的动物在体实验,减少了视觉假体装置的开发成本,提升其进入临床测试前的安全性和有效性。本发明的方案可以在任意强度的人工监督条件下,由体外控制模块结合人工干预进行实施,具备极大减轻医护人员和病人负担的能力。
进一步地,所述记录电极组的电极编号包括第一记录电极组的电极编号、第二记录电极组的电极编号,所述第一记录电极组不包括所述刺激电极,且所述第一记录电极组的电极个数为第一预设个数;所述第二记录电极组包括所述刺激电极,且所述第二记录电极组的电极个数为第二预设个数。而参考图5,图5是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;所述步骤S403包括:
步骤S501,根据所述第一记录电极组的第一数字神经元信号和所述第一记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第一记录电极组中,第一数字神经元信号达到第一预设阈值的第一电极个数,所述第一预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第一预设倍数的乘积;
具体地,第一预设个数和第二预设个数可以相同,也可以不同,可以根据需要进行设置,例如第一预设个数为5个,第二预设个数为6个,则从电极阵列中除了刺激电极以外的其余电极中选择5个电极作为第一记录电极组,假设编号分别为A1、A2、A3、A4、A5,从包括刺激电极在内的电极阵列中选择6个电极作为第二记录电极组,假设编号分别为B1、B2、B3、B4、B5和B6(B1至B6中有一个为刺激电极)。在获取第一电极个数时,根据A1的第一数字神经元信号S1和A1在静息状态下的第二数字神经元信号S2进行判断,判断S1是否达到第一预设阈值,第一预设阈值为S2和第一预设倍数的乘积,对于A2至A5,进行与A1相同的判断,并统计所有S1大于或等于第一预设阈值的电极个数,即得到第一电极个数。其中,第一数字神经元信号可以是动作电位的个数或信号的频率大小。
步骤S502,根据所述第二记录电极组的第一数字神经元信号和所述第二记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第二记录电极组中,第一数字神经元信号达到第二预设阈值的第二电极个数,所述第二预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第二预设倍数的乘积;
具体地,与第一预设个数相似地,在获取第二电极个数时,根据B1的第一数字神经元信号S3和B1在静息状态下的第二数字神经元信号S4进行判断,判断S3是否达到第二预设阈值,第二预设阈值为S3和第二预设倍数的乘积,对于B2至B6,进行与B1相同的判断,并统计所有S3大于或等于第一预设阈值的电极个数,即得到第二电极个数。其中,第一预设倍数和第二预设倍数可以相同,也可以不同,可以根据需要进行修改。
步骤S503,根据所述第一电极个数和所述第二电极个数相加得到有效刺激范围,根据所述有效刺激范围与预设数值进行判断,所述有效刺激范围等于所述预设数值时,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若所述有效刺激范围大于或小于所述预设数值,修改所述初始刺激参数直到所述有效刺激范围等于所述预设数值。
具体地,若有效刺激范围超过预设数值,则需要减小刺激强度(修改初始刺激参数的降低幅度,频率,脉宽,持续时间),直至有效刺激范围等于预设数值。若有效刺激范围未到达预设数值,则需要增加刺激强度,直至有效刺激范围等于预设数值。
进一步地,参考图6,图6是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图,所述方法还包括:
步骤S601,向所述视觉假体装置发送测试指令,所述测试指令包括刺激电极的最优刺激参数和标准测试图像,所述标准测试图像指定了刺激电极,所述测试指令用于指示所述视觉假体装置将所述标准测试图像投射在所述电极阵列上,并根据所述刺激电极的最优刺激参数驱动所述刺激电极;
具体地,标准测试图像中指定了一个或多个刺激电极,根据这些指定的刺激电极的最优刺激参数分别控制这些刺激电极向视觉神经组织发出电刺激。所述标准测试图像包括静态和动态图像。参考图7,图7是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;本实施例中,标准测试图像仅为黑白两色,且仅有明暗反差线为白色的,将标准测试图像投射到电极阵列空间中,确定每个电极对应的像素为白色还是黑色,其中将图像中对应白色像素的电极标定为刺激电极。
步骤S602,接收所述视觉假体装置返回的对应所述测试指令的所述电极阵列各个电极的第三数字神经元信号;
步骤S603,根据所述第三数字神经元信号进行图像重构得到感知图像;
具体地,可以通过插值重构的方法进行图像重构得到感知图像。
步骤S604,计算所述标准测试图像和所述感知图像计算图像相似度;
具体地,可以采用图像哈希算法计算图像相似度,也可以采用其他计算图像相似度的方法,在此不做特殊限定。
步骤S605,根据所述图像相似度和预设相似度判断所述刺激电极的最优刺激参数是否满足要求,所述图像相似度大于或等于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数满足要求,所述图像相似度小于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数不满足要求。
通过图6的方法可以对前面获得的刺激电极的最优刺激参数进行验证,判断最优刺激参数是否满足要求。为了提高验证的准确度,将根据多个标准测试图像进行验证,若有预设比例(例如50%)的标准测试图像和其对应的感知图像的图像相似度达到预设相似度,则认为刺激电极的最优刺激参数满足要求,在体视觉假体装置的电刺激参数优化成功;否则,刺激电极的最优刺激参数不满足要求,参数优化失败,需要获取刺激电极新的最优刺激参数。
值得注意的是,本发明实施例中,得到刺激电极的最优刺激参数后,还可以在此基础上做进一步微调,以找出刺激电极的最优刺激参数集合,找出的原则是保证有效刺激范围始终维持在设定值,可以得到对应某一刺激电极的多个最优刺激参数,构成其最优刺激参数集合,则可以按照刺激电极的编号和对应的最优刺激参数集合的对应关系建立表格进行存储。本发明的控制方法实际上为体外控制模块的工作过程,上述建立的表格将会被保留在体外控制模块中。
参考图8,图8是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制方法的流程示意图;下面对最优刺激参数微调的过程进行说明:
利用图4的方法获得某一刺激电极的有效刺激范围后,根据有效刺激范围和预设数值确定是否满足要求,满足要求则将有效刺激范围对应的初始刺激参数保存为刺激电极的最优刺激参数,否则设定新刺激参数作为初始刺激参数,继续获取有效刺激范围进行判断。以保存的最优刺激参数为基础进行微调,可以是向参数变大或参数变小的方向进行微调,当微调后的刺激参数的有效刺激范围等于预设数值时,保存微调的刺激参数作为最优刺激参数,继续进行参数微调,而当微调后的刺激参数的有效刺激范围不等于预设数值时,停止参数微调,进入对下一刺激电极的最优刺激参数的确定流程。经过最优刺激参数微调后,可以得到对应某一刺激电极的多个最优刺激参数,构成其最优刺激参数集合。
进一步地,在得到电极阵列每个电极对应的最优刺激参数集合后,在进行图6对应的实施例的参数验证时,从每个电极的最优刺激参数集合中取出一个最优刺激参数进行验证,当验证失败时,继续从集合中取出新的最优刺激参数进行验证。上述整个验证流程可被构造为机器学习方法,在弱人工监督条件下运行,有效提高刺激电极的最优刺激参数的获取效率。
基于上述视觉假体***的控制方法实施例的描述,本发明实施例还公开了一种视觉假体***的控制装置,参考图9,图9是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制装置的结构示意图,图9也即体外控制模块内部的功能划分,所述视觉假体***的控制装置包括控制指令发送模块901、信号接收模块902、判断模块903;其中:
控制指令发送模块901,用于向所述视觉假体装置发送所述电极控制指令,所述电极控制指令包括刺激电极的电极编号、所述刺激电极的初始刺激参数、记录电极组的电极编号,所述电极控制指令用于指示所述视觉假体装置根据所述刺激电极的电极编号和初始刺激参数,控制所述电极阵列对应编号的电极向视觉神经组织发出电刺激;
信号接收模块902,用于接收所述视觉假体装置根据所述记录电极组的电极编号返回的所述电极阵列对应电极的第一数字神经元信号;
判断模块903,用于根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足所述预设条件,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足所述预设条件,修改所述初始刺激参数直到满足所述预设条件。
其中,控制指令发送模块901、信号接收模块902、判断模块903的具体功能实现方式可以参见上述图4对应实施例中的步骤S401-步骤S403,这里不再进行赘述。
进一步地,所述记录电极组的电极编号包括第一记录电极组的电极编号、第二记录电极组的电极编号,所述第一记录电极组不包括所述刺激电极,所述第二记录电极组包括所述刺激电极;参考图10,图10是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制装置的结构示意图;所述判断模块903包括第一电极个数获取子模块101、第二电极个数获取子模块102、处理子模块103,其中:
第一电极个数获取子模块101,用于根据所述第一记录电极组的第一数字神经元信号和所述第一记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第一记录电极组中,第一数字神经元信号达到第一预设阈值的第一电极个数,所述第一预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第一预设倍数的乘积;
第二电极个数获取子模块102,用于根据所述第二记录电极组的第一数字神经元信号和所述第二记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第二记录电极组中,第一数字神经元信号达到第二预设阈值的第二电极个数,所述第二预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第二预设倍数的乘积;
处理子模块103,用于根据所述第一电极个数和所述第二电极个数相加得到有效刺激范围,根据所述有效刺激范围与预设数值进行判断,所述有效刺激范围等于所述预设数值时,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若所述有效刺激范围大于或小于所述预设数值,修改所述初始刺激参数直到所述有效刺激范围等于所述预设数值。
其中,第一电极个数获取子模块101、第二电极个数获取子模块102、处理子模块103的具体功能实现方式可以参见上述图5对应实施例中的步骤S501-步骤S503,这里不再进行赘述。
进一步地,参考图9和图11,图11是本发明实施例提供的一种视觉假体***的控制装置的结构示意图,所述装置还包括测试指令发送模块111、重构模块112、相似度计算模块113、相似度判断模块114,其中:
测试指令发送模块111,用于向所述视觉假体装置发送测试指令,所述测试指令包括刺激电极的最优刺激参数和标准测试图像,所述标准测试图像指定了刺激电极,所述测试指令用于指示所述视觉假体装置将所述标准测试图像投射在所述电极阵列上,并根据所述刺激电极的最优刺激参数驱动所述刺激电极;
信号接收模块902,还用于接收所述视觉假体装置返回的对应所述测试指令的所述电极阵列各个电极的第三数字神经元信号;
重构模块112,用于根据所述第三数字神经元信号进行图像重构得到感知图像;
相似度计算模块113,用于计算所述标准测试图像和所述感知图像计算图像相似度;
相似度判断模块114,用于根据所述图像相似度和预设相似度判断所述刺激电极的最优刺激参数是否满足要求,所述图像相似度大于或等于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数满足要求,所述图像相似度小于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数不满足要求。
其中,测试指令发送模块111、信号接收模块902、重构模块112、相似度计算模块113、相似度判断模块114的具体功能实现方式可以参见上述图6对应实施例中的步骤S601-步骤S605,这里不再进行赘述。
值得指出的是,图9、图10和图11所示的视觉假体***的控制装置中的各个单元或模块可以分别或全部合并为一个或若干个另外的单元或模块来构成,或者其中的某个(些)单元或模块还可以再拆分为功能上更小的多个单元或模块来构成,这可以实现同样的操作,而不影响本发明的实施例的技术效果的实现。上述单元或模块是基于逻辑功能划分的,在实际应用中,一个单元(或模块)的功能也可以由多个单元(或模块)来实现,或者多个单元(或模块)的功能由一个单元(或模块)实现。
基于上述方法实施例以及装置实施例的描述,本发明实施例还提供一种终端设备。
请参见图12,是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图12所示,上述图9至图11中的视觉假体***的控制装置可以应用于所述终端设备120,所述终端设备120可以包括:处理器121,网络接口124和存储器125,此外,所述终端设备120还可以包括:用户接口123,和至少一个通信总线122。其中,通信总线122用于实现这些组件之间的连接通信。其中,用户接口123可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard),可选用户接口123还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口124可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器125可以是高速RAM存储器,也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器125可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器121的存储装置。如图12所示,作为一种计算机存储介质的存储器125中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及设备控制应用程序。
在图12所示的终端设备120中,网络接口124可提供网络通讯功能;而用户接口123主要用于为用户提供输入的接口;而处理器121可以用于调用存储器125中存储的设备控制应用程序,以实现:
向所述视觉假体装置发送所述电极控制指令,所述电极控制指令包括刺激电极的电极编号、所述刺激电极的初始刺激参数、记录电极组的电极编号,所述电极控制指令用于指示所述视觉假体装置根据所述刺激电极的电极编号和初始刺激参数,控制所述电极阵列对应编号的电极向视觉神经组织发出电刺激;
接收所述视觉假体装置根据所述记录电极组的电极编号返回的所述电极阵列对应电极的第一数字神经元信号;
根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足所述预设条件,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足所述预设条件,修改所述初始刺激参数直到满足所述预设条件。
进一步地,所述记录电极组的电极编号包括第一记录电极组的电极编号、第二记录电极组的电极编号,所述第一记录电极组不包括所述刺激电极,所述第二记录电极组包括所述刺激电极;在一个实施例中,所述处理器121在执行所述根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足所述预设条件,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足所述预设条件,修改所述初始刺激参数直到满足所述预设条件时,具体执行以下步骤:
根据所述第一记录电极组的第一数字神经元信号和所述第一记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第一记录电极组中,第一数字神经元信号达到第一预设阈值的第一电极个数,所述第一预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第一预设倍数的乘积;
根据所述第二记录电极组的第一数字神经元信号和所述第二记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第二记录电极组中,第一数字神经元信号达到第二预设阈值的第二电极个数,所述第二预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第二预设倍数的乘积;
根据所述第一电极个数和所述第二电极个数相加得到有效刺激范围,根据所述有效刺激范围与预设数值进行判断,所述有效刺激范围等于所述预设数值时,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若所述有效刺激范围大于或小于所述预设数值,修改所述初始刺激参数直到所述有效刺激范围等于所述预设数值。
在一个实施例中,处理器121还用于执行以下步骤:
向所述视觉假体装置发送测试指令,所述测试指令包括刺激电极的最优刺激参数和标准测试图像,所述标准测试图像指定了刺激电极,所述测试指令用于指示所述视觉假体装置将所述标准测试图像投射在所述电极阵列上,并根据所述刺激电极的最优刺激参数驱动所述刺激电极;
接收所述视觉假体装置返回的对应所述测试指令的所述电极阵列各个电极的第三数字神经元信号;
根据所述第三数字神经元信号进行图像重构得到感知图像;
计算所述标准测试图像和所述感知图像计算图像相似度;
根据所述图像相似度和预设相似度判断所述刺激电极的最优刺激参数是否满足要求,所述图像相似度大于或等于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数满足要求,所述图像相似度小于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数不满足要求。
应当理解,本发明实施例中所描述的终端设备120可执行前文图4到图8所对应实施例中对所述视觉假体***的控制方法的描述,也可执行前文图9至图11所对应实施例中对所述视觉假体***的控制装置的描述,在此不再赘述。另外,对采用相同方法的有益效果描述,也不再进行赘述。
此外,这里需要指出的是:本发明实施例还提供了一种计算机存储介质,且所述计算机存储介质中存储有前文提及的视觉假体***的控制装置所执行的计算机程序,且所述计算机程序包括程序指令,当所述处理器执行所述程序指令时,能够执行前文图4到图8所对应实施例中对所述视觉假体***的控制方法的描述,因此,这里将不再进行赘述。另外,对采用相同方法的有益效果描述,也不再进行赘述。对于本发明所涉及的计算机存储介质实施例中未披露的技术细节,请参照本发明方法实施例的描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种视觉假体装置,其特征在于,包括第一通信模块、主控模块、刺激脉冲生成模块、电极阵列以及信号放大和模数转换模块,所述第一通信模块与所述主控模块连接,所述主控模块的输出端与所述刺激脉冲生成模块的输入端连接,所述刺激脉冲生成模块的输出端与所述电极阵列中的电极的输入端连接,所述电极的输出端与所述信号放大和模数转换模块的输入端连接,所述信号放大和模数转换模块的输出端与所述主控模块的输入端连接;其中:
所述第一通信模块用于接收电极控制指令和传输数字神经元信号;
所述主控模块用于根据所述电极控制指令控制所述刺激脉冲生成模块产生刺激脉冲信号;
所述刺激脉冲生成模块用于根据所述电极控制指令生成所述刺激脉冲信号;
所述电极阵列中的电极用于接收所述刺激脉冲信号,向视觉神经组织释放电刺激以产生光幻视,并接收所述视觉神经组织产生的模拟神经元信号;
所述信号放大和模数转换模块用于放大所述模拟神经元信号并进行数字化处理以得到所述数字神经元信号。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述主控模块包括第一处理器、第二处理器和包括多个数据寄存器的数据寄存器模块,所述信号放大和模数转换模块的输出端与所述第一处理器的输入端连接,所述第一处理器的输出端与所述数据寄存器模块的输入端连接,所述数据寄存器模块与所述第二处理器连接,所述第二处理器与所述第一通信模块连接,所述第二处理器用于将存储在所述数据寄存器中的所述数字神经元信号取出后发送至所述第一通信模块,所述第一处理器用于将新的所述数字神经元信号存储在空出的所述数据寄存器中。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述刺激脉冲生成模块包括多个子刺激脉冲生成模块,所述子刺激脉冲生成模块的个数与所述电极阵列的电极个数相同,且一个所述子刺激脉冲生成模块的输出端与所述电极阵列的一个电极的输入端连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括用于检测所述视觉神经组织的温度的温度传感器和/或用于检测所述电极阵列的电极阻抗的阻抗传感器,所述温度传感器的输出端、所述阻抗传感器的输出端分别与所述主控模块的输入端连接。
5.一种视觉假体***,其特征在于,包括体外控制模块、第二通信模块和权利要求1至4任一项所述的视觉假体装置,所述体外控制模块与所述第二通信模块连接,所述第二通信模块与所述第一通信模块连接,所述体外控制模块用于向所述第一通信模块发送所述电极控制指令,以及接收并处理所述数字神经元信号。
6.根据权利要求5所述的视觉假体***,其特征在于,所述视觉假体***还包括用于输出报警信号的报警模块,所述体外控制模块的输出端与所述报警模块的输入端连接。
7.一种视觉假体***的控制方法,应用于权利要求5或6所述的视觉假体***,其特征在于,包括:
向所述视觉假体装置发送所述电极控制指令,所述电极控制指令包括刺激电极的电极编号、所述刺激电极的初始刺激参数、记录电极组的电极编号,所述电极控制指令用于指示所述视觉假体装置根据所述刺激电极的电极编号和初始刺激参数,控制所述电极阵列对应编号的电极向视觉神经组织发出电刺激;
接收所述视觉假体装置根据所述记录电极组的电极编号返回的所述电极阵列对应电极的第一数字神经元信号;
根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足所述预设条件,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足所述预设条件,修改所述初始刺激参数直到满足所述预设条件。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述记录电极组的电极编号包括第一记录电极组的电极编号、第二记录电极组的电极编号,所述第一记录电极组不包括所述刺激电极,所述第二记录电极组包括所述刺激电极;
所述根据所述记录电极组的第一数字神经元信号和所述记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号判断是否满足预设条件;若判断满足所述预设条件,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若判断不满足所述预设条件,修改所述初始刺激参数直到满足所述预设条件,包括:
根据所述第一记录电极组的第一数字神经元信号和所述第一记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第一记录电极组中,第一数字神经元信号达到第一预设阈值的第一电极个数,所述第一预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第一预设倍数的乘积;
根据所述第二记录电极组的第一数字神经元信号和所述第二记录电极组中各个电极在静息状态下的第二数字神经元信号,获取所述第二记录电极组中,第一数字神经元信号达到第二预设阈值的第二电极个数,所述第二预设阈值为所述第一数字神经元信号对应电极的第二数字神经元信号和第二预设倍数的乘积;
根据所述第一电极个数和所述第二电极个数相加得到有效刺激范围,根据所述有效刺激范围与预设数值进行判断,所述有效刺激范围等于所述预设数值时,将所述初始刺激参数作为所述刺激电极的最优刺激参数;若所述有效刺激范围大于或小于所述预设数值,修改所述初始刺激参数直到所述有效刺激范围等于所述预设数值。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
向所述视觉假体装置发送测试指令,所述测试指令包括刺激电极的最优刺激参数和标准测试图像,所述标准测试图像指定了刺激电极,所述测试指令用于指示所述视觉假体装置将所述标准测试图像投射在所述电极阵列上,并根据所述刺激电极的最优刺激参数驱动所述刺激电极;
接收所述视觉假体装置返回的对应所述测试指令的所述电极阵列各个电极的第三数字神经元信号;
根据所述第三数字神经元信号进行图像重构得到感知图像;
计算所述标准测试图像和所述感知图像计算图像相似度;
根据所述图像相似度和预设相似度判断所述刺激电极的最优刺激参数是否满足要求,所述图像相似度大于或等于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数满足要求,所述图像相似度小于所述预设相似度,所述刺激电极的最优刺激参数不满足要求。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时,执行如权利要求7-9任一项所述的视觉假体***的控制方法。
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CN201911189756.4A CN112843467A (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 视觉假体装置、***及其控制方法、存储介质 |
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CN201911189756.4A CN112843467A (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 视觉假体装置、***及其控制方法、存储介质 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114137191A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-04 | 上海交通大学 | 用于细胞生化信号检测和调控的多功能电极阵列*** |
WO2023082972A1 (zh) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | 上海脑虎科技有限公司 | 一种基于柔性电极探针的视觉增强方法、装置及*** |
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- 2019-11-27 CN CN201911189756.4A patent/CN112843467A/zh active Pending
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