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[发明专利]一种脑电和脑磁融合的脑机接口指令下达方法及装置-CN202310708285.3有效
发明人：邱爽;江瑞;何晖光;张春成;张裕坤 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明涉及脑机接口技术领域，提供一种脑电和脑磁融合的脑机接口指令下达方法及装置，其中方法包括：获取脑电数据和脑磁数据；将脑电数据和脑磁数据输入至脑电脑磁联合解码模型中，得到运动意图结果；基于运动意图结果，进行指令下达；脑电脑磁联合解码模型包括脑电/脑磁时间注意力模块、脑电/脑磁空间注意力模块、时间/空间跨模态注意力模块和分类器；脑电/脑磁时间/空间注意力模块用于对脑电数据进行时间/空间注意力提取，得到脑电/脑磁时间/空间注意力特征，时间/空间跨模态注意力模块用于得到全局时间/空间特征，分类器用于基于全局时间特征和全局空间特征进行意图解码，得到运动意图结果，提高了精细运动想象分类的准确率。
一种融合接口指令下达方法装置

[发明专利]运动姿态评价方法、装置及电子设备-CN202310130499.7在审
发明人：张春成;杜长德;何晖光 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2023-02-03 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：本发明提供一种运动姿态评价方法、装置及电子设备，方法包括：获取当前用户的待评价运动姿态数据，待评价运动姿态数据为基于光学摄像头拍摄的当前用户的运动视频获得的姿态数据；基于参考运动姿态数据，对待评价运动姿态数据进行时空对齐和评价，确定当前用户的运动姿态评价结果；其中，参考运动姿态数据为基于光学摄像头针对佩戴IMU的目标用户拍摄的运动视频确定的姿态数据。本发明前期获取参考运动姿态数据时结合光学摄像头和IMU、后期评价用户运动姿态时只需光学摄像头获取待评价运动姿态数据，无需每次评价均佩戴IMU且每次评价均需光学摄像头，提高了人体运动姿态评价的精确度，也提高了人体运动姿态评价的适用范围。
运动姿态评价方法装置电子设备

[发明专利]个体化经颅直流电刺激的脑响应方法、装置、设备和介质-CN202211652404.X在审
发明人：汪胜佩;何晖光;邱爽 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种个体化经颅直流电刺激的脑响应方法、装置、设备和介质，包括基于个体化的脑结构网络和个体化的脑功能网络建立出个体化的脑网络动力学计算模型；基于预设有限元模型构建个体化的经颅电刺激的电流密度分布矩阵；融合个体化的脑网络动力学计算模型与电流密度分布矩阵，得到经颅直流电刺激‑脑网络动力学耦合模型，建立经颅电刺激的刺激方案的刺激参数空间，基于预设有限元模型构建出刺激参数空间中各刺激方案的电流密度分布矩阵；将电流密度分布矩阵输入经颅直流电刺激‑脑网络动力学耦合模型，获取经颅直流电刺激‑脑网络动力学耦合模型模拟出不同刺激参数下经颅直流电刺激的脑响应，由此实现有效模拟出大脑网络活动真实响应。
个体化直流电刺激响应方法装置设备介质

[发明专利]经眼眶电刺激装置-CN202211503936.7在审
发明人：高颖;何晖光 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： A61N1/36 文献下载
摘要：本发明提供一种经眼眶电刺激装置，涉及电子技术领域，装置包括：脑电信号采集器、控制器以及电刺激信号发生器，其中：脑电信号采集器与控制器连接，用于采集患者的闭眼静息态脑电信号和睁眼静息态脑电信号，并传输至控制器；控制器与电刺激信号发生器连接，用于基于闭眼静息态脑电信号和睁眼静息态脑电信号，获取患者对应的目标阿尔法频率并传输至电刺激信号发生器；电刺激信号发生器，用于基于患者对应的目标阿尔法频率生成第一交流电刺激信号，并输出第一交流电刺激信号以对患者的眼眶施加电刺激，解决了现有技术中如何针对不同的患者生成相适应的交流电刺激信号的技术问题。
眼眶刺激装置

[发明专利]基于多任务信息提高目标检测泛化能力的脑机接口系统-CN202010988506.3有效
发明人： 何晖光;魏玮;邱爽;李劲鹏 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2020-09-18 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明属于脑‑机接口应用领域，具体涉及一种基于多任务信息提高目标检测泛化能力的脑机接口系统，旨在为了解决基于脑电的快速序列视觉呈现目标检索问题中跨用户模型泛化性能差的问题，通过多任务学习的方式提高跨用户泛化能力，多任务模型中包括主任务目标检测以及辅助任务按键手判断、性别判断、疲劳度估计、年龄估计和用户编号判断，辅助性任务与主任务目标检测以不同的任务分支存在于同一个模型内。本发明引入主任务相关的辅助性任务，提高模型对不同用户个体特征的辨识能力，使得模型学习不同用户个体之间的差异性表示，从而实现系统的跨被试泛化能力的提升。
基于任务信息提高目标检测泛化能力接口系统

[发明专利]基于元学习实例快速筛选的脑电情绪识别方法、系统-CN201910228705.1有效
发明人： 何晖光;李劲鹏;邱爽 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2019-03-25 - 公布日： 2021-03-02 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明属于脑机接口以及机器学习领域，具体涉及了一种基于元学习实例快速筛选的脑电情绪识别方法、系统，旨在解决在样本数量不足的情况下，很难实现脑电情绪识别系统的跨被试者、跨时间快速适配的问题。本发明方法包括：获取设定时间内的各电极脑电数据作为待识别脑电数据；分别计算各电极数据的特征向量并拼接，得到待识别特征向量；采用训练好的情绪识别模型，依据待识别特征向量，获取相应的情绪标签并输出。本发明采用机器学习的前沿领域之一的元学习方法，既受益于深度学习所带来的强大表示能力，又得益于元学习强大的关系挖掘能力，有效提高在带标签样本数量不足的情况下的情绪识别模型的泛化能力，提高了情绪识别的速度和精度。
基于学习实例快速筛选情绪识别方法系统

[发明专利]基于卷积神经网络的脑机接口指令下发方法、系统、装置-CN201910016932.8有效
发明人： 何晖光;邢介震;邱爽 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2019-01-08 - 公布日： 2020-12-01 - 主分类号： A61B5/0484 文献下载
摘要：本发明属于脑机接口解码算法领域，具体涉及一种基于卷积神经网络的脑机接口指令下发方法、系统、装置，旨在进一步提高稳态视觉诱发电位信号分类效果，进而提高外部设备控制指令下发的准确性。本发明方法包括：将获取的脑电信号数据转换到频域并提取特征；采用预设的分类模型计算频域特征数据的类别；获取类别对应的指令，并下发至外部设备。其中分类模型包括：类别对比模板，处理训练数据集中各类脑电信号数据并提取特征；对比网络，用于计算频域特征数据与各类别对比模板的相关性；选择模块，根据相关性选择所输入频域特征数据对应的类别。本发明方法与传统方法相比，准确率有明显的提升，并且准确率随着训练集的增加，也会有明显的提升。
基于卷积神经网络接口指令下发方法系统装置

[发明专利]腰椎配准先验模型的构建方法以及腰椎配准方法-CN201611241396.4有效
发明人： 何晖光;陈智强 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2016-12-29 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种腰椎配准先验模型的构建方法以及腰椎配准方法。本发明通过对大量的腰椎CT样本进行DRR投影，得到投影图像样本，并对投影图像样本提取特征点，进而构建腰椎配准的先验模型。在进行腰椎配准时，先在手术前获取病人的腰椎CT图像，并利用形状模型和投影参数之间高度的相关性，建立姿态模型；在手术中通过X‑ray图像获得了腰椎的形状参数之后，能够直接通过姿态模型得到其投影参数，从而完成配准。避免了传统方法中在大量的投影图像中搜索一个最佳匹配度的投影图像，使得本发明能够高效地进行腰椎的3D/2D配准，在保证精度的同时，满足手术中高实时性的要求。
腰椎先验模型构建方法以及

[发明专利]基于组织学和超高场磁共振技术的计算神经解剖处理方法-CN201610518154.9有效
发明人： 何晖光;缪倩文 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2016-07-04 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： G01N24/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于组织学和超高场磁共振技术的计算神经解剖处理方法。其中，所述方法包括：利用超高场磁共振设备对目标组织进行成像，得到超高场磁共振图像；对目标组织进行切片，得到切片并获取块面图像；对切片进行组织学染色处理；对块面图像进行图像增强处理，确定块面图像空间；对染色处理的切片进行显微镜数字化扫描，获得染色切片图像；将染色切片图像配准到块面图像空间；对超高场磁共振图像进行图像重建，得到超高场磁共振图像空间；使用互信息和直接操作自由变形方法，将配准到块面图像空间的染色切片图像配准到超高场磁共振图像空间。本发明实施例弥合了以往解剖研究的宏观和微观方法之间的分辨率差距。解决了人机交互的耗时问题。
基于组织学超高磁共振技术计算神经解剖处理方法

[发明专利]一种利用先验知识的人类外侧膝状体自动分割方法-CN201310722891.7有效
发明人： 何晖光;王洁琼 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2013-12-24 - 公布日： 2017-01-25 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用先验知识的人类外侧膝状体LGN自动分割方法。该方法首先将人脑的结构像数据进行偏场校正，然后将经过校正的图像进行大脑子结构的分割从而得到腹侧间脑区的模板。接着将校正过的结构像数据和腹侧间脑区的模板配准到MNI标准空间。根据外侧膝状体解剖结构的先验知识得到LGN在MNI空间内的区域界限，接着在这个区域内分别用区域增长法、k均值法、大津算法和图割法在分割出LGN。然后用将几种分割结果融合得到LGN区域的估计值作为分割结果。最后将分割结果变换到结构像的原始空间，即为LGN的最终分割结果。
一种利用先验知识人类外侧膝状体自动分割方法

[发明专利]一种利用先验知识的人类外侧膝状体自动分割方法-CN201310561155.8在审
发明人： 何晖光;王洁琼 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2013-11-12 - 公布日： 2014-01-29 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用先验知识的人类外侧膝状体LGN自动分割方法。该方法首先将人脑的结构像数据进行偏场校正，然后将经过校正的图像进行大脑子结构的分割从而得到腹侧间脑区的模板。接着将校正过的结构像数据和腹侧间脑区的模板配准到MNI标准空间。根据外侧膝状体解剖结构的先验知识得到LGN在MNI空间内的区域界限，接着在这个区域内分别用区域增长法、k均值法、大津算法和图割法在分割出LGN。然后用将几种分割结果融合得到LGN区域的估计值作为分割结果。最后将分割结果变换到结构像的原始空间，即为LGN的最终分割结果。
一种利用先验知识人类外侧膝状体自动分割方法

[发明专利]一种基于里奇流的表面配准方法-CN201210544488.5有效
发明人： 何晖光;陈雪姣 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2012-12-14 - 公布日： 2013-03-20 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于里奇流的表面形状配准方法。该方法首先将闭合表面根据改进的里奇流方法进行参数化，将闭合表面映射到球面上。同时在计算过程中记录里奇流能量变化情况，建立多尺度里奇流能量矩阵。然后对多尺度里奇流能量矩阵进行拉普拉斯变换，计算其拉普拉斯矩阵，并根据该矩阵提取基于里奇能量的多尺度特征点。继而将全局里奇流能量与局部特征点进行结合，建立配准方程。从而利用该配准方程将多个不同表面在球面域上进行配准。最终将配准结果映射至原始表面，完成整个配准过程。应用本发明的技术方案减少了参数化过程中的计算时间，并将全局属性与局部特征进行有效结合，提高了配准的准确度。
一种基于里奇流表面方法

[发明专利]一种提取冠状动脉血管中心线的方法-CN201010244941.1有效
发明人： 何晖光;易建华 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2010-08-04 - 公布日： 2010-12-22 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种提取冠状动脉血管中心线的方法。该方法首先，对CTA原始图像进行重采样，交互式确定血管的起始点、路径点和终止点；其次，计算重采样图像中，经过路径点的起始点和终止点之间的最短路径；再次，提取最短路径的二维多平面重建(MPR)平面，截取以最短路径点为图像中心的MPR子图像，并在MPR子图像上修正中心点；最后，把MPR子图像上的中心点变换到原始图像上，并连接成一条中心线。本发明利用重采样和快速行进算法提取血管中心线，不仅大大提高了提取中心线的速度，并且保证提取的准确性。本发明适用性广泛，不仅适用于CT图像，还适用于核磁(MR)图像。在虚拟手术、计算机手术导航等领域有重要的应用价值。
一种提取冠状动脉血管中心线方法

[发明专利]一种快速高保真地构造血管内超声长轴影像的方法-CN200910242341.9有效
发明人：赵明昌;何晖光 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2009-12-09 - 公布日： 2010-06-16 - 主分类号： G06T1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种快速高保真地构造血管内超声长轴影像的方法，使用基于图形处理器的并行计算架构，通过四叉树数据结构对大数据量三维IVUS数据进行高效管理，递归遍历四叉树并且计算长轴影像所在平面与四叉树节点的交点坐标，将长轴影像分解为一系列小的平面，然后再送至图形处理器绘制并作插值计算。解决数据量太大不能全部加载到图形处理器显存中的问题，提高图形处理器纹理缓存的利用效率。将三维样条曲线插值使用图形处理器的单指令多数据矢量点积来计算，提高了运算速度和图像的质量。本发明在普通中高档显卡上，对512×512×4000×16bit这样大规模的IVUS影像数据，达到每秒钟30帧以上的高保真长轴影像构造速度。
一种快速高保真构造血管超声影像方法

[发明专利]一种对管状结构内层分割的方法-CN200910087352.4有效
发明人： 何晖光;易建华 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2009-06-17 - 公布日： 2009-12-09 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种对管状结构内层分割的方法，该方法首先提取管状结构三维序列数据的纵向截平面，并在纵向截平面提取管状结构的内层轮廓线，然后把纵向截平面的轮廓线变换到横向截平面，接着把横向截平面的轮廓点样条插值得到样条轮廓，利用小波变换产生横向截平面的多尺度图像，并把样条轮廓变换到不同尺度作为活动轮廓的初始轮廓，然后进化轮廓，最后结合不同尺度活动轮廓的分割结果，得到管状结构的最终内层轮廓。应用本发明的技术方案减少了初始轮廓的时间。为提高分割精度，该方法在多尺度上使用活动轮廓进化轮廓。
一种管状结构内层分割方法

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