脑-机接口（BCI）是指通过对神经系统电活动和特征信号的收集、识别及转化，使人脑发出的指令能够直接传递给指定的机器终端，从而使人对机器人的控制和操作更为高效便捷,该项技术在人与机器人的交流沟通领域有着重大创新意义和使用价值。本次“2020世界机器人大赛-BCI脑控机器人大赛”赛事由中国电子协会联合相关单位共同举办，本次赛事由技术赛、技能赛、优秀成果展示、优秀论文评选等部分组成，分为预选赛与总决赛共两轮。其中技能赛设SSVEP、ERP、运动想象三大赛道，而技术赛共设立四大赛道，包括SSVEP、ERP、运动想象及情感脑机接口。

参赛主题

技术赛中的SSVEP赛题由西安交通大学精心设计，根据有无训练数据集分为SSVEP无训练和SSVEP有训练两个赛题，其中SSVEP有训练赛题主要考验参赛者不同算法在拥有预训练集的条件下的识别性能。

参赛对象

本次面向社会各界开放，高校（本科生，硕士生，博士生）、科研单位、企业从业人员及有志于脑机接口技术的研究者,均可以个人身份组织报名参加，海外参赛者亦可报名参加。

参赛时间

开始：2020/05/18 

结束：2020/07/18

赛题背景

• 稳态视觉诱发电位(SSVEP)

稳态视觉诱发电位利用大脑皮层会对周期性视觉刺激产生电反应，一般利用高亮，高对比度的光刺激方式，使脑初级视觉皮层产生和刺激频率一致的诱发电位。2019年，天津大学参赛选手利用稳态视觉诱发电位范式，在澳门大学-香港大学联合一队开发的算法下，实现了691.55bit/min的信息传输速率(ITR)，达到了目前有报道的非侵入式脑机接口系统的最高速度。

• 实验范式介绍

  
  

图 刺激范式及其收缩-扩张过程

采用径向收缩-扩张运动的棋盘格作为视觉刺激范式，刺激范式包含35个目标，刺激频率分别为3~20 Hz，间隔0.5 Hz，初始相位全部为0.5π。实验数据以block为单位，每个block中均为连续采集EEG数据。单个试次持续5 s，包含3 s的刺激阶段，以及2 s的休息过程。刺激过程中，35个目标同时呈现，每个目标的运动幅度按照其预定频率呈正弦变化，受试被要求严格注视提示的目标，从而在其EEG信号中产生稳态视觉诱发响应。每一个试次中，trigger被记录在刺激阶段启始位置。

赛题机制

• 数据集

实验数据为采样频率1000 Hz的EEG数据，未经过其他滤波处理。在检测过程中，参赛者可根据自身算法选择合适的预处理滤波。

•  算法规范

参赛算法调用数据读取方法获取脑电数据。数据读取方法被调用一次，比赛系统会返回一个新数据包，参赛算法可以对新数据包进行缓存并处理。当算法认为接收到的数据足以满足判决条件时，需要调用反馈方法向比赛系统报告识别结果。比赛系统根据数据读取方法的调用次数计算出算法使用有效数据长度，并结合反馈正确率，综合计算出模拟信息传输速率。

• 程序接口

图 参赛者用例

•         评分标准

本系统以模拟信息传输速率作为评分标准:

其中，T表示平均试次时长，Q表示目标个数，P表示识别正确率。ITR的单位是bits/min。特别需要指出，本系统中ITR是按照理想ITR进行计算，即平均试次时间不包含模拟休息时长。

相关算法建议

1. 传统SSVEP处理算法，如CCA和LDA等

2. 深度学习算法，需要考虑时间成本

参考信息：

1  2020世界机器人大会 http://www.worldrobotconference.com/

2  BCI脑控机器人大赛赛题平台 https://oneuro.cn/n/index.html#/chinabci