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[发明专利]一种应用于减压颅骨术后的无创脑电信号分析系统-CN201911244571.9有效
发明人：司霄鹏;韩顺利;明东;杨帆;孙宏声;万柏坤;张行健;周煜;李思成;向绍鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-12-06 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： A61B5/369 文献下载
摘要：一种应用于减压颅骨术后的无创脑电信号分析系统，包括有用于获取最终结果的接收终端，还包括有用于采集被测者脑电信号数据并进行处理的脑电信号采集前端，以及通过无线传输网络接收脑电信号采集前端输出的处理后的脑电信号数据的脑电信号分析处理单元，所述脑电信号分析处理单元将脑电信号数据转换为时频图，再通过改进的GoogLeNet神经网络模型对脑电信号数据进行分析处理，得到脑电信号数据分类结果，并将所述的脑电信号数据分类结果通过无线传输网络送入接收终端。本发明更加精准稳定的对减压颅骨术后患者的脑电信号进行检测分析，以此得出的数据分类概率可以更加方便医生了解患者术后脑功能康复状况,为脑功能康复提供数据支撑。
一种应用于减压颅骨术后无创脑电信号分析系统

[发明专利]一种基于超声调制的脑-机接口通讯方法-CN201810422323.8有效
发明人：宋西姊;明东;刘爽;陈龙;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-05-04 - 公布日： 2021-01-08 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于超声调制的脑‑机接口通讯方法，包括：安装由脑电电极、脑电放大器、脑电滤波器的脑电采集系统以及基于超声调制的脑电信号测量系统组成的脑电信号测量设备、以及由聚焦超声换能器和聚焦超声波驱动装置组成的聚焦超声波发射设备；利用水听器测量聚焦超声波特性；在所设定的实验范式下，将超声波聚焦于焦斑位置，同时测量脑电信号和基于超声调制的脑电信号；利用所测量的脑电信号和基于超声调制的脑电信号制定解码策略。本方法利用聚焦超声波预先对颅内激活源信号进行调制，从激活源源头增加脑电信号的空间位置信息，进而为BCI通讯提供高时空分辨率的脑电信号，以扩展BCI系统通讯宽带、增大其指令集。
一种基于超声调制接口通讯方法

[发明专利]一种基于脑-机-肌信息环路的助行机器人系统-CN201811247422.3在审
发明人：明东;陈龙;王仲朋;顾斌;刘爽;万柏坤 -专利权人：天津大学;大天医学工程（天津）有限公司
申请日： 2018-10-24 - 公布日： 2019-04-09 - 主分类号： A61H3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于脑‑机‑肌信息环路的助行机器人系统，所述系统包括：计算机实时处理脑电数据与肌电数据，通过分析脑电数据和肌电数据中的运动相关特征，实时获取用户的运动意图；计算机获得用户有运动意图信息以及运动状态信息后，送入混合助行驱动模型，输出两种控制参数分别控制神经肌肉电刺激仪和机械外骨骼；第一控制参数用于控制神经肌肉电刺激仪在有运动意图的迈腿侧施加电刺激进而驱动意图侧产生抬腿动作；第二控制参数用于控制机械外骨骼调节重心角度进而维持站立和行走转换中的平衡；计算机以神经可塑性为指标，优化协同脑机信息交互模块、机肌信息交互模块、以及脑肌信息交互模块组成的环路模型，建立高紧密性脑‑机‑肌信息环路模型的助行机器人系统。
信息交互模块助行机器人控制参数信息环路运动意图神经肌肉电刺激机械外骨骼脑电数据肌电计算机运动状态信息神经可塑性驱动环路模型实时处理实时获取电刺激紧密性脑机抬腿腿侧助行送入站立施加协同重心输出转换平衡优化分析

[发明专利]基于脑电α节律样本熵的脑卒中患者神经康复评定方法-CN201410219913.2无效
发明人：杜金刚;明东;王春方;孙长城;张希;王勇军;綦宏志;万柏坤 -专利权人：杜金刚
申请日： 2014-05-22 - 公布日： 2014-08-20 - 主分类号： A61B5/0476 文献下载
摘要：一种基于脑电α节律样本熵的脑卒中患者神经康复评定方法：采集静息状态下的脑电信号；脑电信号数据预处理；提取脑电信号的α节律样本熵特征；建立脑电信号的α节律样本熵数据库；对脑卒中患者按照前面所述的过程提取脑电信号的α节律样本熵，将所得患者的脑电信号的α节律样本熵与所建立的数据库中相同康复时期的神经康复状况的平均水平相对照，判定脑卒中患者的神经系统恢复状况；评定完成后将所述脑卒中患者的脑电信号的α节律样本熵存入所建立的数据库。本发明采集卒中后患者EEG信号并对其α节律进行样本熵特征提取，通过此特征对卒中患者神经系统康复状况做出评定，为卒中康复干预治疗方案制定提供参考依据，有助于加速患者康复进程，提高其生存质量。
基于节律样本脑卒中患者神经康复评定方法

[发明专利]一种基于虚拟现实环境的智能眼镜脑-机接口方法-CN201410140712.3在审
发明人：孔丽文;薛召军;明东;陈龙;何峰;綦宏志;赵欣;周鹏;张力新;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-04-09 - 公布日： 2014-07-30 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟现实环境的智能眼镜脑-机接口方法，本方法通过短暂的视觉刺激训练，可以通过想象运动控制虚拟现实环境中人物运动，包括训练模式和应用模式，在训练模式中，智能眼镜界面只显示简单刺激诱发范式，实时地采集来自用户的脑电数据和简单视觉刺激传送的事件代码；读取脑电信号和事件代码，对数据进行处理分析，建立合适的模型。在应用模式中，智能眼镜界面呈现活动场景接收指令控制信号并通过界面内人物活动反馈给用户；采集用户的脑电数据，读取脑电数据，经过训练模式中建立的模型分析并将结果发送到指令控制模块；指令控制模块接收结果，并将结果转换为相应的控制指令输入到虚拟现实环境中。本发明提高了识别率，增加了实用性。
一种基于虚拟现实环境智能眼镜接口方法

[发明专利]一种脑电非线性双测度特征提取与融合处理方法-CN201410021192.4无效
发明人：明东;王春方;张力新;张希;何峰;綦宏志;赵欣;周鹏;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-01-16 - 公布日： 2014-05-07 - 主分类号： A61B5/0476 文献下载
摘要：本发明公开了一种脑电非线性双测度特征提取与融合处理方法，涉及脑电信号领域，所述方法包括以下步骤：采集脑电信号；对脑电信号进行数据预处理；从预处理后数据中提取LZC复杂度特征；提取样本熵特征，并对所述LZC复杂度特征和所述样本熵特征进行特征分析；将具有显著性差异的脑电信号LZC值和样本熵值联合作为特征参数，采用SVM分类器建立分类模型对不同精神心理状态下的人群进行分类识别。通过此方法对不同精神心理状态人群脑电信号进行分类识别，可以取得较高的分类正确率，有望成为不同精神心理状态下人群的划分提供客观评价指标。
一种非线性测度特征提取融合处理方法

[发明专利]一种曲径运动模式下的稳定性评价方法-CN201310694864.3有效
发明人：明东;王欣;付安爽;何峰;周鹏;赵欣;綦宏志;张力新;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-12-13 - 公布日： 2014-04-16 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种曲径运动模式下的稳定性评价方法，包括以下步骤：采用红外三维运动捕捉系统记录身体各个关键节点的三维坐标以及运动轨迹，求解足跟、足尖处反光标记点运动轨迹在垂直轴方向坐标的极小值，划分步态周期；根据两足足跟、足尖四个反光标记点的三维坐标估算两足中心的三维坐标及曲径圆心，并根据身体重量及各个节段尺寸估算身体重心的三维坐标；求取身体重心相对于两足中心沿曲径径向和切向的倾角，用于表征曲径运动过程中的稳定程度。本方法可明确给出曲径行走模式下身体重心沿身体前进方向和身体侧向的倾斜角度，对于日常行走过程中稳定性的评价以及安全性的监测有重要意义。
一种曲径运动模式稳定性评价方法

[发明专利]红外热释电小波包能量人体热源特征提取与判别方法-CN201310756067.3无效
发明人：刘永敬;明东;李佳佳;何峰;周鹏;綦宏志;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-12-31 - 公布日： 2014-04-16 - 主分类号： G01J5/12 文献下载
摘要：本发明属于人体判别技术领域，为为实现360度大范围，较远的探测距离，并对静止红外热源也进行检测，有效的解决智能空调中舒适性与节能的冲突和安监系统中高误报率的问题，为此，本发明采用的技术方案是，红外热释电小波包能量人体热源特征提取与判别方法，包括如下步骤：采用步进电机带动单个热释电红外探测器匀速转动，实现远距离、360度大范围、静止物体的检测；探测范围为圆盘，对采集到的人体与非人体热源的样本进行小波包分析，小波包能量作为信号的特征，利用BP神经网络进行5折交叉验证，从而完成人体与非人体热源的区分。本发明主要应用于人体判别技术场合。
红外热释电小波包能量人体热源特征提取判别方法

[发明专利]一种基于前额脑电信号的脑力负荷在线检测方法-CN201310653737.9有效
发明人：明东;李南南;王坤;柯余峰;綦宏志;周鹏;张力新;赵欣;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-12-04 - 公布日： 2014-03-05 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于前额脑电信号的脑力负荷在线检测方法，所述方法包括以下步骤：采用银/氯化银电极作为传感器采集前额脑电信号；采用脑电放大器对前额脑电信号进行放大、滤波处理，随后进行数据预处理，获取到处理后前额脑电信号；编写刺激任务为n-back；从处理后前额脑电信号中提取小波多尺度熵特征；通过支持向量机对小波多尺度熵特征进行模式识别，得到的结果即为该数据的脑力负荷等级以及识别正确率。该项发明的实验过程在前额上进行，避免了使用前后洗头的必要，方便操作的同时，也避免了头发及头皮对信号采集的影响。该项发明可有效地提高脑力负荷检测系统准确性和简便性，并获得可观的社会效益和经济效益。
一种基于前额电信号脑力负荷在线检测方法

[发明专利]基于脑电、心率变异及两者相干性的自动睡眠分期方法-CN201310608769.7有效
发明人：刘爽;明东;綦宏志;赵欣;周鹏;张力新;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-11-25 - 公布日： 2014-02-19 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于脑电、心率变异及两者相干性的自动睡眠分期方法，所述方法包括以下步骤：提取被测试者的脑电信号和心率变异信号；从脑电信号、心率变异信号中共提取9个特征向量；对9个特征向量进行主成分分析；特征提取后，使用支持向量机分类器对特征进行识别，进行自动睡眠分期。该方法可有效地提高自动睡眠分期系统准确性和简便性，并获得可观的社会效益和经济效益。最佳实施方案拟采用专利转让、技术合作或产品开发。由于该技术操作简单，敏感性强，基于该技术开发的产品可应用于睡眠监测、睡眠科研等多种场景等。
基于心率变异两者相干性自动睡眠分期方法

[发明专利]基于变频闪烁刺激的脑-机接口范式-CN201210543210.6有效
发明人：许敏鹏;马岚;綦宏志;张力新;万柏坤;明东 -专利权人：天津大学
申请日： 2012-12-14 - 公布日： 2013-11-20 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明涉及脑-机接口。为提出一种新的BCI视觉刺激范式，能够增加BCI系统的控制待选项数目；本发明采取的技术方案是，基于变频闪烁刺激的脑-机接口范式，包括如下步骤：采用变频信号进行视觉刺激诱发产生脑电信号，采集脑电信号数据，将其存储后再进行一定的预处理、特征提取，最后使用支持向量机进行分类计算其判断正确率和信息传输率；变频信号表达式为：其中：a为频率变化的速率，为恒定值，f₀表示信号的起始频率，表示信号的初相位，t表示时间，变频信号的最小频率大于6Hz。本发明主要应用于脑-机接口设计。
基于变频闪烁刺激接口范式

[发明专利]基于空间、时间和频率联合编码的脑-机接口通讯方法-CN201310069613.6有效
发明人：许敏鹏;马岚;陈龙;翟天辰;汤佳贝;綦宏志;万柏坤;明东 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-03-05 - 公布日： 2013-06-12 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明属于脑-机接口通讯技术领域，为能够极大的增加BCI系统的带宽。进一步研究可以得到完善的脑-机接口系统，有望获得可观的社会效益和经济效益，为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，时间和频率联合编码的脑-机接口通讯方法，设计实验，搭建好实验所需的脑电信号采集装置，然后在实验系统指导下，采集操作者脑电信号数据，将其存储后再进行一定的预处理、特征提取，最后进行分类；预处理和特征提取包括编码策略和解码策略，并进一步包括时间、频率、空间编解码策略。本发明主要应用于脑-机接口通讯的设计制造场合。
基于空间时间频率联合编码接口通讯方法

[发明专利]脑卒中后抑郁症PSD患者脑电特征提取方法-CN201210245452.7无效
发明人：王春方;张力新;孙长城;明东;綦宏志;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2012-07-16 - 公布日： 2012-12-19 - 主分类号： A61B5/0476 文献下载
摘要：本发明涉及医疗康复器械。为客观检测脑卒中后患者有无抑郁症状并对抑郁严重程度进行分级，脑卒中后抑郁症PSD患者脑电特征提取方法，包括如下步骤：脑电信号的采集、数据预处理、功率谱不对称性参数提取、分类识别；其中功率谱不对称性参数提取包括α频段半球间不对称性参数IHAI和高低频段频谱不对称性参数SASI提取过程。本发明主要应用于医疗康复器械的设计制造。
脑卒中抑郁症 psd 患者特征提取方法

[发明专利]SSVEP及阻断和P300三特征多脑-机接口方法-CN201210222224.8有效
发明人：许敏鹏;马岚;陈龙;付兰;安兴伟;綦宏志;万柏坤;明东 -专利权人：天津大学
申请日： 2012-06-29 - 公布日： 2012-11-28 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明涉及医疗器械领域。为能够大幅度的提高系统信息传输率，本发明采取的技术方案是，SSVEP及阻断和P300三特征多脑-机接口方法，包括如下步骤：借助于包括脑电电极和脑电放大器、脑电滤波器的脑电采集系统和计算机实现，其中计算机又包括EEG分析程序和刺激诱发用户界面；使用脑电采集系统采集多通道的脑电数据：脑电信号在大脑皮层产生，由脑电电极探测后经过脑电放大器放大、滤波后输入计算机；采集到得脑电数据再经过后续的数据处理提取相应的SSVEP，SSVEP阻断和P300特征信号，从而将这些特征应用于实验任务的模式识别。本发明主要应用于医疗器械的设计制造。
ssvep 阻断 p300 特征接口方法

[发明专利]肌电信号与关节角度信息融合的下肢运动轨迹预测方法-CN201210214871.4无效
发明人：刘秀云;徐瑞;邱爽;王欣;明东;綦宏志;万柏坤 -专利权人：天津大学
申请日： 2012-06-26 - 公布日： 2012-11-28 - 主分类号： G06N3/02 文献下载
摘要：本发明涉及康复医疗器械技术领域。为准确稳定实时地预测膝关节角度及运动轨迹，有效地提高肌电假肢运动稳定性，本发明采取的技术方案是，一种肌电信号与关节角度信息融合的下肢运动轨迹预测方法，包括下列步骤：预先定义四种生活中最常见的下肢动作模式：行走、站起、下蹲和伸膝，提取运动期间下肢六块肌肉的肌电特征参数均方根值和空间三维运动坐标，六块肌肉：健侧腿股直肌，股中间肌、股二头肌、比目鱼、腓肠肌和胫骨前肌；计算侧腿膝关节角度信息；结合反馈的腿膝关节角度信息，利用人工神经网络ANN或支持向量机SVM，分别建立下肢神经肌骨动力学模型，预测下肢运动轨迹。本发明主要应用于康复医疗器械的设计制造。
电信号关节角度信息融合下肢运动轨迹预测方法

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