一种基于张量分解的运动想象脑机接口的通道选择方法

    公开(公告)号:CN116226624A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310201434.7

    申请日:2023-03-06

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 魏庆国 黄紫薇

    Abstract: 一种基于张量分解的运动想象脑机接口的通道选择方法,对一个给定被试的连续脑电信号进行预处理,包括:通过小波变换将单次实验的脑电信号转换成三维张量,再通过典型多元分解将张量信号分解成通道、频率和时间因子矩阵,对通道因子矩阵做相关分析,并根据相关系数对全部通道进行排序;在通道排序表中,从头开始选择不同数目的通道,基于所选通道的训练数据,使用正则化共空域模式算法估计空域滤波器并进行特征提取;最后使用训练特征训练一个支持向量机分类模型,并对测试特征进行分类,产生最高分类准确率的通道子集的通道即为所选的通道。本发明能够精确地确定特定被试对于运动想象任务重要的通道,显著地改进脑机接口的分类性能。

    一种基于运动想象和视觉注意混合脑机接口的电子邮件通信系统及方法

    公开(公告)号:CN103699216A

    公开(公告)日:2014-04-02

    申请号:CN201310576409.3

    申请日:2013-11-18

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 一种基于运动想象和视觉注意混合脑机接口的电子邮件通信系统及方法,其系统包括视觉刺激器、脑电采集平台、系统控制单元、数据处理模块、光标控制模块、以及字符输入模块。其中所述的视觉刺激器包括基于LCD的视觉刺激器和基于LED的视觉刺激器,前者以界面显示方式提供给用户,后者由硬件电路实现。其方法是由基于运动想象和基于LCD视觉注意的混合脑机接口模拟计算机鼠标,实现二维光标的运动控制与目标选择,由基于LED视觉注意的脑机接口模拟计算机键盘,实现邮件地址和内容的输入;“鼠标”与“键盘”工作模式由LCD刺激器中的刺激键进行切换。本发明具有光标运动控制精度高、稳健性好,以及字符输入准确率高等优点。

    一种基于迁移学习的运动想象脑机接口信号识别方法

    公开(公告)号:CN116150590A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202310201937.4

    申请日:2023-03-06

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 魏庆国 丁辛婕

    Abstract: 一种基于迁移学习的运动想象脑机接口信号识别方法,目标被试和源被试的脑电数据预处理;将目标被试训练数据和源被试的数据分别欧氏对齐,并使用目标被试的参考矩阵将其单次实验的测试信号进行欧氏对齐;使用目标被试训练数据和源被试数据构造IISCSP算法目标函数,创建四个空域滤波器,对对齐后的数据滤波,根据滤波后信号方差提取四个特征向量,用LDA算法将它们降维为一个特征标量,并将四个标量连接成一个四维的特征向量;使用训练集特征向量训练一个SVM分类模型,用于对测试集的特征向量进行分类,输出单次实验测试信号的任务标签。本发明可以在保持高分类识别率的前提下,大幅度减少目标被试所需的训练数据量,促进BCI的应用。

    一种基于视觉脑机接口的自然书写字符输入方法及系统

    公开(公告)号:CN107037889B

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201710127301.4

    申请日:2017-03-06

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 魏庆国 卢宗武

    Abstract: 一种基于视觉脑机接口的自然书写字符输入方法及系统,在计算机屏幕上呈现9个圆形视觉刺激,按照3×3的矩阵排列,通过在左边6个刺激圆之间画线书写字符,使用右边3个刺激圆对字符输入进行控制;系统包括视觉刺激器、脑电采集平台、PC实时处理系统和字符输入接口;视觉刺激器用于产生不同频率的视觉刺激;脑电采集平台用于实时采集脑电信号,经放大、滤波与模数转换后输入PC计算机;PC实时处理系统用于对接收的脑电信号实时处理,检测SSVEP信号频率及对应的刺激圆,将其代表的命令传送到字符输入接口;字符输入接口根据命令的类型做相应处理,将欲输入的字符输送到文本区显示。本发明输入自然,准确率高,稳健性好,不需要用户训练。

    一种基于运动想象和稳态视觉诱发电位的二维光标运动控制系统及方法

    公开(公告)号:CN103699217A

    公开(公告)日:2014-04-02

    申请号:CN201310576795.6

    申请日:2013-11-18

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 一种基于运动想象和稳态视觉诱发电位的二维光标运动控制系统及方法,其系统包括电极帽、脑电采集仪、系统控制单元、数据处理模块、光标控制模块以及视觉刺激器,其中所述的视觉刺激器以界面显示方式提供给用户。其方法是用户根据工作界面指令同时执行运动想象和视觉注意任务,电极帽采集脑电信号,脑电采集仪对其进行放大、滤波和模数转换,系统控制单元将运动想象与视觉注意产生的脑电数据分开后保存,数据处理模块依次对两类脑电数据进行预处理、特征提取和分类识别,光标控制模块根据分类识别的结果控制光标进行连续的二维运动。本发明具有控制精度高、稳健性好、可实现二维光标连续运动等优点,可用于计算机鼠标的运动控制。

    一种基于多尺度滤波与注意力机制的运动想象脑电信号解码方法

    公开(公告)号:CN118673276A

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202410597810.3

    申请日:2024-05-14

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 魏庆国 杨菲

    Abstract: 一种基于多尺度滤波与注意力机制的运动想象脑电信号解码方法,包括:将受试者原始EEG数据分割成单次实验脑电数据并归一化;对训练数据用时域数据增强策略处理;将EEG信号作为四个并行网络的输入,通过一个包括时间卷积层、空间卷积层和平均池化层的多尺度卷积神经网络;将每个时间点的所有特征通道作为令牌供Transformer处理。Transformer的第一个残留子块由层归一化和注意力机制构成,第二个残留子块由层归一化和通道多层感知机构成;四个并行网络输出的时空特征沿着通道维度拼接,采用有效的通道注意力机制ECA进行通道融合;利用二维卷积对测试信号分类。本发明能改进运动想象脑机接口分类精度,促其实际应用。

    一种基于视觉脑机接口的自然书写字符输入方法及系统

    公开(公告)号:CN107037889A

    公开(公告)日:2017-08-11

    申请号:CN201710127301.4

    申请日:2017-03-06

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 魏庆国 卢宗武

    Abstract: 一种基于视觉脑机接口的自然书写字符输入方法及系统,在计算机屏幕上呈现9个圆形视觉刺激,按照3×3的矩阵排列,通过在左边6个刺激圆之间画线书写字符,使用右边3个刺激圆对字符输入进行控制;系统包括视觉刺激器、脑电采集平台、PC实时处理系统和字符输入接口;视觉刺激器用于产生不同频率的视觉刺激;脑电采集平台用于实时采集脑电信号,经放大、滤波与模数转换后输入PC计算机;PC实时处理系统用于对接收的脑电信号实时处理,检测SSVEP信号频率及对应的刺激圆,将其代表的命令传送到字符输入接口;字符输入接口根据命令的类型做相应处理,将欲输入的字符输送到文本区显示。本发明输入自然,准确率高,稳健性好,不需要用户训练。

    一种基于稳态视觉诱发电位脑机接口的字符输入方法及系统

    公开(公告)号:CN103995582B

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201410171291.0

    申请日:2014-04-25

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 一个基于稳态视觉诱发电位脑机接口的字符输入方法及系统,将可输入的字符分为N1个字符组和一个字符与功能混合组,N1个字符组中排列顺序相同的字符使用同一个按键进行选择;系统包括LED视觉刺激器、脑电采集平台、PC实时处理系统和字符输入接口;视觉刺激器用于产生不同频率的视觉刺激;脑电采集平台用于实时采集脑电信号,经放大、滤波与模数转换后输入PC计算机;PC实时处理系统用于对接收的脑电信号进行实时处理,检测SSVEP信号频率,识别该频率对应LED,并将其代表的命令传送到字符输入接口;字符输入接口根据命令的类型做相应的处理,并将欲输入的字符在计算机屏幕显示区域显示。本发明输入速度快,准确率高,稳健性好,不需要用户训练。

    一种基于运动想象和视觉注意混合脑机接口的电子邮件通信系统及方法

    公开(公告)号:CN103699216B

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201310576409.3

    申请日:2013-11-18

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 一种基于运动想象和视觉注意混合脑机接口的电子邮件通信系统及方法,其系统包括视觉刺激器、脑电采集平台、系统控制单元、数据处理模块、光标控制模块、以及字符输入模块。其中所述的视觉刺激器包括基于LCD的视觉刺激器和基于LED的视觉刺激器,前者以界面显示方式提供给用户,后者由硬件电路实现。其方法是由基于运动想象和基于LCD视觉注意的混合脑机接口模拟计算机鼠标,实现二维光标的运动控制与目标选择,由基于LED视觉注意的脑机接口模拟计算机键盘,实现邮件地址和内容的输入;“鼠标”与“键盘”工作模式由LCD刺激器中的刺激键进行切换。本发明具有光标运动控制精度高、稳健性好,以及字符输入准确率高等优点。

    一种基于Sinc滤波器的运动想象脑电信号解码方法及系统

    公开(公告)号:CN119917830A

    公开(公告)日:2025-05-02

    申请号:CN202510406326.2

    申请日:2025-04-02

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 魏庆国 王丹洁

    Abstract: 本申请公开了一种基于Sinc滤波器的运动想象脑电信号解码方法及系统,属于脑机接口领域,该方法包括:将运动想象脑电信号与Sinc滤波器进行卷积计算,获取运动想象脑电信号的频率特征信号;对不同频段运动想象脑电信号的特征信号进行通道连接,生成高维脑电特征信号;获取并行的多分支时空卷积网络,对高维脑电特征信号进行时域特征提取、空间特征提取、平均池化降维处理,获取通道权重,并基于通道权重对目标特征图进行加权计算获取时空特征图,进行映射处理和激活处理后获取运动想象脑电信号的类标签,得到解码结果。该方法将Sinc滤波器与时空卷积神经网络结合,提高了运动想象脑电信号分类的准确性和鲁棒性。

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