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[发明专利]基于脑机混合智能的意念控制假肢系统-CN202010481487.5有效
发明人：马超;吕冬梅;高忠科;党伟东;马文庆 -专利权人：天津大学;天津富瑞隆金属制品有限公司
申请日： 2020-05-31 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：一种基于脑机混合智能的意念控制假肢系统，包括依次连接的视觉刺激模块、便携式脑电信号采集设备、脑电信号处理与识别模块和假肢，所述视觉刺激模块用于为被试者提供视觉刺激选项，脑电信号处理与识别模块用于采集被试者的SSMVEP脑电信号，脑电信号处理与识别模块用于对SSMVEP脑电信号进行特征提取和分类，根据分类结果驱动假肢进行6种动作，所述6种动作为：按电梯，竖大拇指，将水倒入杯子，将食物送入嘴中，将物体上移到橱柜，两根手指捡起一个物体。本发明能够对疲劳状态下的脑卒中患者提高分类辨识精度，进一步减少疲劳状态下脑卒中患者对假肢的误操作率，方便脑卒中患者的日常生活，提高意念控制假肢系统的适用性。
基于混合智能意念控制假肢系统

[发明专利]基于可视图符号网络和宽度学习的新型脑控智能康复系统-CN202010364687.2有效
发明人：高忠科;吕冬梅;党伟东;马超 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： A61B5/369 文献下载
摘要：一种基于可视图符号网络和宽度学习的新型脑控智能康复系统，被试者观看手部握拳与伸展动作视频进行运动想象，脑电信号采集设备采集被试者的运动想象EEG脑电信号；运动意图识别模块对获得的运动想象EEG脑电信号进行预处理，构建水平可视图网络，建单层符号网络，提取单层符号网络的六个网络指标，并构成六维特征向量，将六维特征向量输入到宽度学习模型中实现握拳运动想象EEG脑电信号与手部伸展运动想象EEG脑电信号的有效分类与辨识，将分类结果传输到脑控智能康复系统，脑控智能康复系统基于所述运动意图协助被试者进行上肢康复训练。本发明可以帮助上肢运动通路损伤以致于活动受限的脑卒中患者进行康复训练，逐渐恢复他们的活动能力。
基于视图符号网络宽度学习新型智能康复系统

[发明专利]基于便携式脑电采集设备的脑控智能肢体康复系统及应用-CN202010364735.8有效
发明人：高忠科;党伟东;侯林华 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G16H20/30 文献下载
摘要：一种基于便携式脑电采集设备的脑控智能肢体康复系统及，康复系统包括便携式脑电采集设备、运动意图识别模块、运动康复系统，所述便携式脑电采集设备从被试者大脑采集脑电信号，运动意图识别模块对脑电信号进行分析，确定运动意图，运动康复系统基于所述运动意图协助被试者进行运动康复。应用为小腿的运动与被试者的想象过程保持一致，形成被试者对小腿伸展和小腿弯曲控制的闭环回路，促进肌体康复。本发明的基于便携式脑电采集设备的脑控智能肢体康复系统及应用，能够实现对运动想象EEG脑电信号的准确获取、有效辨识和正确分类，并转化为脑控指令，实现对电刺激器的控制；本发明能够实现两个自由度大脑意念控制，辅助小腿运动困难者进行训练。
基于便携式采集设备智能肢体康复系统应用

[发明专利]基于复杂网络和深度学习的可交互智能冰箱健康服务终端-CN201810432243.0有效
发明人：高忠科;党伟东;常传泉 -专利权人：天津大学;天津科源科技有限公司
申请日： 2018-05-08 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G06V20/68 文献下载
摘要：本发明提供一种基于复杂网络和深度学习的可交互智能冰箱健康服务终端，还提供一种基于复杂网络和深度学习的可交互智能冰箱的健康服务方法，其中，所述方法包括：建立可视化用户界面；采集冰箱内所储存的食材的图像；根据所采集的冰箱内所储存的食材的图像识别冰箱内所储存的食材种类、数量和/或食材在冰箱内的位置，并呈现于可视化用户界面；和根据用户的身体状况信息、饮食记录及时令信息向用户推荐菜品或饮食方案，并呈现于可视化用户界面。
基于复杂网络深度学习交互智能冰箱健康服务终端

[发明专利]基于脑机交互混合智能的脑卒中患者手部康复系统-CN202010481475.2有效
发明人：高忠科;吕冬梅;党伟东;马文庆 -专利权人：天津大学;天津富瑞隆金属制品有限公司
申请日： 2020-05-31 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： A61B5/369 文献下载
摘要：一种基于脑机交互混合智能的脑卒中患者手部康复系统：便携式脑电信号采集设备通过运动想像脑电信号处理与识别模块连接机械手套，视觉刺激模块包括SSMVEP视觉刺激界面和运动想像视觉界面，用于给被试者提供SSMVEP视觉刺激选项和机械手套执行手部动作的画面；便携式脑电信号采集设备用于采集被试者的SSMVEP脑电信号和运动想象脑电信号；SSMVEP脑电信号处理与识别模块对SSMVEP信号进行分类与辨识，分类结果同时传输到机械手套与视觉刺激模块；运动想像脑电信号处理与识别模块对运动想象脑电信号进行分类与辨识，转化为指令控制机械手套带动被试者患肢完成预选手部动作。本发明减少了机械手套的误操作率，提高了手部康复系统的适用性。
基于交互混合智能脑卒中患者康复系统

[发明专利]融合复杂网络和图卷积的脑控康复系统运动想象识别系统-CN202010364649.7有效
发明人：高忠科;吕冬梅;党伟东;马超 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G16H20/30 文献下载
摘要：一种融合复杂网络和图卷积的脑控康复系统运动想象识别系统，被试者通过观看手部握拳与伸展动作视频进行运动想象，同时脑电信号采集设备采集被试者的运动想象EEG脑电信号；运动意图识别模块对获得的运动想象EEG脑电信号构建多熵复杂网络，提取运动想象EEG脑电信号中符号波动、频率能量分布和幅值波动方面的特征，输入图卷积神经网络中对握拳运动想象EEG脑电信号和手部伸展运动想象EEG脑电信号进行分类与辨识，将分类结果传输到脑控康复系统，促使被试者执行手部握拳与伸展动作；该脑控康复系统使得运动意图和肢体感觉之间形成闭环通路，逐渐增强被试者的肌肉强度和神经传导速度，促进受损大脑运动区域的恢复，逐渐恢复活动能力。
融合复杂网络图卷康复系统运动想象识别

[发明专利]一种饮食管理系统及其构建方法、一种食材管理方法-CN201810432254.9有效
发明人：高忠科;党伟东;常传泉 -专利权人：天津大学;天津科源科技有限公司
申请日： 2018-05-08 - 公布日： 2021-07-16 - 主分类号： G16H20/60 文献下载
摘要：本发明提供一种饮食管理系统及其构建方法、以及一种食材管理方法，包括智能终端，信息采集系统，Faster RCNN模型以及有向加权复杂网络，其中，所述信息采集系统设置于智能终端内并用于采集信息；所述信息采集系统连接所述Faster RCNN模型，并用于向Faster RCNN模型发送信息；所述Faster RCNN模型用于食材辨识，其连接至有向加权复杂网络；所述有向加权复杂网络用于获取相关信息并处理。优选地，所述智能终端包括用户界面，所述有向加权复杂网络通信连接用户界面并可将处理后得到信息反馈和/或显示在所述用户界面。
一种饮食管理系统及其构建方法

[发明专利]融合递归图与深度学习的多目标SSVEP意念控制法及应用-CN201810169303.4有效
发明人：高忠科;党伟东;曲志勇;杨宇轩;张俊 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-02-28 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：一种融合递归图与深度学习的多目标SSVEP意念控制法及应用，增加相位信息，设计多目标SSVEP脑电实验刺激界面；获取8个以上被试者中每一个被试者经n个刺激图片诱发的n种SSVEP脑电信号；得到8个以上被试者在不同刺激图片诱发下的脑电信号的递归图；为每一个递归图设定标签作为样本，构建数据集；搭建和优化深度卷积神经网络模型结构及参数，确定能够用于有效分类由不同刺激图片诱发的SSVEP脑电信号的递归图的深度卷积神经网络模型；将新的被试者SSVEP脑电信号经相空间重构后，以递归图形式输入优化后的深度卷积神经网络模型，实现多目标SSVEP脑电信号准确分类；生成意念控制指令，实现多目标意念控制。本发明适合在多目标的复杂控制领域中应用。
融合递归深度学习多目标 ssvep 意念控制应用

[发明专利]融合可视图与深度学习的运动想象意念控制方法及应用-CN201810169306.8有效
发明人：高忠科;党伟东;侯林华;蔡清;冯彦华 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-02-28 - 公布日： 2021-01-08 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：一种融合可视图与深度学习的运动想象意念控制方法及应用，获取运动想象EEG脑电信号并进行预处理；对预处理后的运动想象EEG脑电信号采用可视图理论构建可视图复杂网络，得到大脑多层复杂网络；对于每一个可视图复杂网络，分别提取网络指标数据；对于任一被试者在每一个运动场景下的大脑多层复杂网络，获得所述各个网络指标数据，组成一维序列，并构建样本集，搭建初始深度卷积神经网络模型，使用样本集对初始深度卷积神经网络模型进行有监督的训练，得到能够用于运动想象EEG脑电信号有效分类、辨识的深度卷积神经网络模型及参数。本发明能够实现对运动想象EEG脑电信号的有效辨识和进行正确分类，并转化为脑控指令，实现对机械外骨骼的控制。
融合视图深度学习运动想象意念控制方法应用

[发明专利]基于小波多分辨率复杂网络的脑电极优化方法及其应用-CN201810167491.7有效
发明人：高忠科;党伟东;曲志勇;李珊 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-02-28 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：一种基于小波多分辨率复杂网络的脑电极优化方法及其应用，通过便携式EEG脑电采集设备获取刺激图片诱发的SSVEP脑电信号，使用小波多分辨率复杂网络优化关键电极，并用实验脑电信号构建SVM支持向量机，用此支持向量机进行分类识别。本发明能够基于小波多分辨率复杂网络分析理论，找到起关键作用的电极，提高脑电数据的传输、处理效率；能够实现16自由度的控制，使得用户的控制更加精细、多样化；采用高频SSVEP，会产生闪烁融合效应使得使用者主观上感觉不到闪烁，但在脑电信号中仍可检测到SSVEP高频响应，大大降低了视觉疲劳。实现智能轮椅控制。
基于小波多分辨率复杂网络电极优化方法及其应用

[发明专利]基于模态迁移复杂网络的机器人智能意念控制方法-CN201810168227.5有效
发明人：高忠科;党伟东;侯林华;刘新睿 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-02-28 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：一种基于模态迁移复杂网络的机器人智能意念控制方法：通过机器人中每个机器人携带的图片采集设备，获取周围环境信息，使机器人具备目标识别功能；采集被试者注视视觉激励界面中闪烁图片时诱发的4电极SSVEP脑电信号，通过WiFi无线传输至上位机；使用多元经验模态分解方法对获得的4电极SSVEP脑电信号进行处理，并结合模态迁移复杂网络分析理论，实现对SSVEP脑电信号的准确分类，反推被试者注视的视觉激励图片，进而生成机器人编队控制指令，实现机器人智能意念控制。本发明使得机器人可选择的方向目标更为丰富。对信号的分析处理能力强，识别控制准确率高。
基于迁移复杂网络机器人智能意念控制方法

[发明专利]基于深度学习和复杂网络的意念控制智能康复系统及应用-CN202010364721.6在审
发明人：高忠科;党伟东;吕冬梅;李如梅 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2020-08-25 - 主分类号： G16H20/30 文献下载
摘要：基于深度学习和复杂网络的意念控制智能康复系统及应用，使用虚拟现实生成不同运动场景，被试者分别观察不同的运动场景的同时，想象对应的具体动作，诱发运动想象EEG脑电信号；通过便携式脑电采集设备采集EEG脑电信号，而后结合大脑多层复杂网络和卷积神经网络模型，实现对运动想象EEG脑电信号的有效辨识以及分类；以分类结果为基础，生成相应的控制指令，将控制指令转变为电刺激，刺激被试者相应肌肉实现手臂多自由度的运动，辅助被试者完成不同运动。本发明能够实现对运动想象EEG脑电信号的有效辨识和进行正确分类，并转化为脑控指令；本发明无需对脑电信号进行预处理；本发明能够实现多自由度大脑意念控制，辅助手臂运动困难者进行训练。
基于深度学习复杂网络意念控制智能康复系统应用

[发明专利]基于复杂网络与图像识别的空调个性化健康管理方法-CN201810167495.5有效
发明人：高忠科;党伟东;侯林华;吕冬梅 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-02-28 - 公布日： 2020-04-17 - 主分类号： F24F11/65 文献下载
摘要：一种基于复杂网络与图像识别的空调个性化健康管理方法：获取家居环境数据以及用户生理数据和体检数据；构建深度卷积神经网络A对家居图片数据进行分析处理；在不同时段，对用户脉搏数据X1以及用户心电数据X2进行特征提取，获得不同时段的网络指标；构建和训练深度卷积神经网络B，利用深度卷积神经网络B对不同时段的网络指标进行分类；对空调的运行模式进行调节，包括根据已建立的深度卷积神经网络A、深度卷积神经网络B和实时获取的家居图片数据和用户生理数据进行自动调节，以及通过移动终端进行手动调节。本发明在空调调控过程中，不是依据用户主观感受，而是结合了家居环境场景以及用户的身体健康状况，能够达到更加精准的温度、湿度调控。
基于复杂网络图像识别空调个性化健康管理方法

[发明专利]基于压缩感知的P300脑机接口在智能家居中的应用方法-CN201810169308.7有效
发明人：高忠科;党伟东;曲志勇;贾浩轩 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-02-28 - 公布日： 2020-03-17 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：一种基于压缩感知的P300脑机接口在智能家居中的应用方法：构建多源数据采集和汇总的平台，平台包括多功能传感器与显示器；通过EEG脑电信号采集设备采集P300脑电信号，基于数据压缩感知理论对P300脑电信号进行压缩，得到观测信号；将观测信号通过Wifi无线传输至上位机，然后基于正交匹配追踪算法确定稀疏系数的估计，进而重构P300脑电信号估计，用于后续分析；设计基于P300脑电信号的意念控制平台，实现对目标家电的意念控制。本发明能够基于压缩感知理论实现P300脑电信号的高效获取，提高数据传输效率，将用户的脑电信号转化为有效的控制指令，使脑‑机接口在智能家居中得到有效应用，实现对家电的意念控制。
基于压缩感知 p300 接口智能家居中的应用方法

[发明专利]基于脑电波分析的便携式意念拨号系统-CN201810169576.9有效
发明人：高忠科;杜秀兰;蔡清;党伟东 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-02-28 - 公布日： 2019-11-05 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：一种基于脑电波分析的便携式意念拨号系统，包括头带电极帽的被试者，还设置有用于激励被试者的视觉激励界面，通过Wifi与所述电极帽通信用于采集被试者脑电信号的脑电信号采集模块，与所述脑电信号采集模块的输出端相连用于对所述脑电信号进行处理的数据处理模块，所述数据处理模块的输出端通过UART通信协议无线连接用于向外部发送信息的手机通信模块，所述手机通信模块的输出端无线连接用于接收手机通信模块所发送的信息的手机。本发明便于携带和使用，实现了结合复杂网络的方法通过意念帮助残疾人实现手机拨号的功能。
手机通信模块脑电波脑电信号采集数据处理模块拨号系统脑电信号无线连接电极帽输出端便于携带发送信息复杂网络手机拨号手机头带分析采集发送视觉输出外部通信帮助

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