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[发明专利]基于用户多行为增强和高效富信息负采样的兴趣点推荐方法-CN202310037251.6在审
发明人：顾晶晶;李瀚哲 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06F16/9535 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于用户多行为增强和高效富信息负采样的兴趣点推荐方法，包括：获取用户多行为数据并进行预处理；利用用户多行为数据构建三种上下文关系图；使用Skip‑Gram模型学习用户、兴趣点的多视图表示；构建成对数据集，使用成对排序模型计算每个用户—兴趣点签到对发生的可能性得分，并计算BPR损失函数；将上述两个模型中的负采样部分替换为基于基准点图的负采样方法；设计联合学习框架，将Skip‑Gram模型的损失与BPR的损失函数相结合；通过成对排序模型计算用户在未来签到任一兴趣点的可能性得分，并为用户推荐兴趣点。本发明方法能够更加准确地为用户推荐兴趣点，并且其中的构图方式可以灵活适用于不同的推荐场景。
基于用户行为增强高效信息采样兴趣推荐方法

[发明专利]一种下肢康复全训练过程的动态虚拟诱导方法及系统-CN202110984585.5有效
发明人：张小栋;李亮亮;董润霖;李瀚哲;李存昕;李沛业 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： A63B23/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种下肢康复全训练过程的动态虚拟诱导方法及系统，将虚拟现实与下肢康复训练结合，借助虚拟现实技术沉浸式体验特点改善传统下肢康复训练中的枯燥乏味，训练疼痛等问题，增强患者进行康复训练的意愿，采集患者自身产生的脑电信号和肌电信号来判断患者运动意愿与运动能力，并根据人体的运动意愿和运动能力强弱实时动态调整虚拟现实中的场景参数与事件，可以诱导患者一直以比较积极的状态投入到下肢康复训练中；以患者的实时状态信息为指导，改善了传统虚拟诱导一成不变的方式，更好地激发患者的康复训练积极性，增强患者的运动意图，极大地改善了下肢康复训练与虚拟现实结合的不足，有效弥补下肢康复训练体系的不足。
一种下肢康复训练过程动态虚拟诱导方法系统

[发明专利]一种运动意图精准捕捉的脑肌电信息同步系统及方法-CN202110997143.4在审
发明人：张小栋;孙沁漪;李存昕;李瀚哲 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种运动意图精准捕捉的脑肌电信息同步系统及方法，包括用于采集受试者的下肢来确定目标力输出区间的稳态力采集模块，用于同步采集使用者的脑电信号和肌电信号并具有信号无线发送功能的脑‑肌电采集模块，用于对脑电信号及肌电信号进行伪迹滤除从而提升脑‑肌电信号信噪比的信号预处理模块，以及用于采用多元模型拟合脑肌电数据并进行脑肌电相干性分析及脑肌电时延量化的脑肌电信息同步模块。本发明利用多元模型拟合脑肌电数据，基于脑肌电相干性分析进行脑肌电运动意图信息的时延量化，从而通过去时延实现了脑肌电信号的运动意图信息同步，为脑肌电融合奠定了牢固的理论基础，提升了脑肌电融合识别人体运动意图方法的有效性及意图识别系统的稳健性。
一种运动意图精准捕捉脑肌电信息同步系统方法

[发明专利]人体下肢运动的脑-肌电融合小世界神经网络预测方法-CN202010681624.X有效
发明人：张小栋;尹贵;刘广跃;李亮亮;孙沁漪;董润霖;李瀚哲 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种人体下肢运动的脑‑肌电融合小世界神经网络预测方法，实时检测表面肌电信号和脑电信号，提取脑电信号特征向量和表面肌电信号特征向量，融合得到新的脑‑肌特征向量O；同步记录人体下肢行走运动三维坐标，通过人体下肢运动学建模方法计算下肢关节的运动角度；将融合后的脑‑肌电特征向量和下肢关节运动角度输入小世界神经网络中，利用小世界神经网络精确解码运动，预测相应的下肢关节运动角度。本发明利用能够反映大脑神经网络复杂的结构特征和人脑神经思维的小世界特性的小世界神经网络，根据脑‑肌电融合的特征信息，实时解码受试者下肢关节的运动角度，实现人体下肢运动的连续精准预测和精细感知。
人体下肢运动融合世界神经网络预测方法

[发明专利]人体下肢运动意图脑肌融合感知的多层次校准系统及方法-CN201911063823.8有效
发明人：张小栋;孙沁漪;李瀚哲;蒋志明;王亚宾;刘广跃 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-11-04 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种人体下肢运动意图脑肌融合感知的多层次校准系统及方法，包括下肢运动意图感知子系统，用于感知使用者的离散及连续下肢运动意图，提供下肢运动意图的标准结果；下肢运动意图感知校准子系统，用于对待校准感知系统进行离散及连续的多层次的校准；待校准感知系统，用于与校准系统同步感知使用者的离散及连续下肢运动意图，同时接受校准系统的校准；本发明利用了脑电及肌电两种不同信号源的协同互补性，将肌电具有的高准确度及脑电的提前预知相结合来感知下肢的运动意图。本发明可根据多层次的运动意图分别对待校准感知系统进行校准及评价，为外骨骼意图识别模块提供了统一的标准，提高了意图识别的稳定性，为外骨骼的实现更加柔顺的控制提供基础。
人体下肢运动意图融合感知多层次校准系统方法

[发明专利]一种利用肌肉协同作用的多阶段下肢训练系统及方法-CN201911183996.3有效
发明人：张小栋;刘广跃;董润霖;李瀚哲;孙沁漪;李亮亮 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-11-27 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： A63B23/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用肌肉协同作用的多阶段下肢训练系统及方法，信号处理模块将肌电采集模块采集到的肌电信号进行特征提取，对提取的肌肉协同作用进行动作判定，作为控制单元的信号输入，配合虚拟现实交互模块以制定不同的训练方式，由虚拟交互场景引导患者进行不同的训练。系统依据不同训练时期的训练方案，提供平衡训练、单一动作训练和步态训练三个可供选择的多种运动模式的多阶段训练，可针对不同运动障碍患者的情况重点训练不同的肌肉群，实现主动、精确的多模式多阶段训练效果。本发明减少了患者用于肌电控制的提前训练量，提高了患者在训练活动中的动作完成度和精度，实现了下肢训练过程的主动参与和精确控制，提升患者下肢训练效果。
一种利用肌肉协同作用阶段下肢训练系统方法

[发明专利]一种运动意图连续脑肌电多层次动态融合识别系统及方法-CN201910696446.5有效
发明人：张小栋;孙沁漪;李瀚哲;蒋志明;王亚宾;刘广跃 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-07-30 - 公布日： 2021-01-29 - 主分类号： A61B5/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种运动意图连续脑肌电多层次动态融合识别系统及方法，包括脑电采集模块、肌电采集模块、信号预处理模块、特征提取模块、疲劳状态判断模块、意图识别模块以及决策判断模块；本发明通过对脑电和肌电的采集，实时判断人体肌肉和精神的疲劳状态，根据不同的疲劳状态和疲劳程度，采用不同的运动意图识别方法，充分发挥了不同生物电信号的优势，克服了不同疲劳状态和疲劳程度带来的意图识别准确率下降的缺陷，最终实现高鲁棒性、高准确性的识别。
一种运动意图连续脑肌电多层次动态融合识别系统方法

[发明专利]一种操控者精神状态的脑电解析及其操控补偿方法-CN201710797866.3有效
发明人：张小栋;李瀚哲;陆竹风;李睿;张黎明 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-09-06 - 公布日： 2021-01-22 - 主分类号： A61B5/291 文献下载
摘要：本发明公开了一种操控者精神状态的脑电解析及其操控补偿方法。针对操控者在完成系统操控过程中，个人的精神状态极易对系统的控制性能造成严重影响的问题，在控制系统中引入操控者精神状态的脑电解析模块、操控品质评估模块及操控精密补偿模块，即通过对操控者脑电信号的采集，并以此提取相应状态特征，实现对操控者的精神状态精确解析；进而，利用操控品质评估模块评估预测其精神状态变化对系统性能的影响，并以此根据评估结果动态调整操控系统的控制参数，以实现既保证控制任务安全可靠地执行，又能充分提高操控者的工作效能。
一种操控精神状态解析及其补偿方法

[发明专利]一种基于虚拟诱导肌电定量状态评估系统及方法-CN201910696491.0有效
发明人：张小栋;董润霖;史晓军;李瀚哲;刘广跃 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-07-30 - 公布日： 2021-01-22 - 主分类号： A61B5/389 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟诱导肌电定量状态评估系统及方法，首先基于用户下肢肌电信号对其状态进行预先评估，并根据评估结果选择相应的训练任务及模式；下肢助力外骨骼机器人不断采集用户下肢表面肌电信号，并实时评价用户的下肢运动状态；结合用户下肢运动状态数据与下肢助力外骨骼机器人的各类数据对人机工作状态进行实时评估，并根据人机工作状态评估结果控制外骨骼机器人助力行走，同时根据数据的实时变化不断调整控制量实现实时按需助力的效果，直至完成该项康复训练任务。本发明能够有效弥补传统下肢康复训练体系的不足，使训练个性化且全周期数据溯源，推广价值高。
一种基于虚拟诱导定量状态评估系统方法

[发明专利]一种利用脑电信号监测用户精神状态的装置及方法-CN201710797467.7有效
发明人：张小栋;李瀚哲;李睿;陆竹风;张黎明 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-09-06 - 公布日： 2021-01-19 - 主分类号： A61B5/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用脑电信号监测用户精神状态的装置及方法，包括脑电采集模块、信号处理模块、存储模块以及显示模块；脑电采集模块、存储模块和显示模块均与信号处理模块相交互；本发明针对操控者在实际工作中难以保持稳定的精神状态的问题，利用操控者脑电信号进行操控者精神状态的实时监测，并通过操控者精神状态监测评估方法对其精神状态进行实时显示与存储，当操控者精神状态较差时会对操控者进行预警提示，为操控者精神状态的定量化监测和工作预警提供有效地判定依据和方法。
一种利用电信号监测用户精神状态装置方法

[发明专利]一种利用肌电定时的下肢运动准备电位检测系统及方法-CN201811321061.2有效
发明人：张小栋;李瀚哲;李睿;陆竹风;杨昆才;尹贵 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-11-07 - 公布日： 2020-11-10 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用肌电定时的下肢运动准备电位检测系统及方法，包括脑肌电采集模块、信号处理模块、数据存储模块以及显示模块；脑肌电采集模块、数据存储模块和显示模块与信号处理模块均存在信息传递与交互。在本发明针对用户下肢自主运动事件的运动准备电位提取问题，利用下肢肌电信号实现对下肢自主运动起始时刻进行检测，并对脑电数据进行事件对齐和数据截取，从而对脑电数据进行运动伪迹的去除，以此检测下肢自主运动事件时运动准备电位，同时获取多次事件下叠加平均的运动准备电位，为用户下肢运动意图的预先感知和外骨骼机器人的柔顺控制提供基础。
一种利用定时下肢运动准备电位检测系统方法

[发明专利]一种手腕关节运动力矩的肌电估计方法-CN201811369151.9有效
发明人：张小栋;孙晓峰;陆竹风;李瀚哲;张毅 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-11-16 - 公布日： 2020-08-18 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种手腕关节运动力矩的肌电估计方法。该方法采集前臂6块肌肉在用户手腕关节弯曲伸展过程中的表面肌电信号，利用TKE算子计算肌肉收缩时间。利用等速肌肉力测试系统与肌电仪同步测量各肌肉等长收缩最大张力。建立腕关节正向肌骨模型，输入肌肉收缩时间与各肌肉等长收缩最大张力，输出腕关节弯曲伸展极限位置处估计力矩。利用三维运动捕捉系统获得腕关节弯曲伸展过程中运动学数据，并解算出极限位置处参考力矩。将模型估计力矩与参考力矩误差的平方作为目标函数，利用共轭梯度法完成腕关节正向肌骨模型的标定，实现表面肌电信号对手腕关节力矩的估计。本发明可应用于肌电假手、康复医疗、生机电一体化等领域。
一种手腕关节运动力矩估计方法

[发明专利]一种假手腕关节人机自然驱动角度的肌电连续解码方法-CN201810664049.5有效
发明人：张小栋;孙晓峰;陆竹风;李瀚哲;李睿;郭健;杨昆才 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-06-25 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： A61F2/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种假手腕关节人机自然驱动角度的肌电连续解码方法，该方法让残疾人想象其缺失手与健全手做相同角度的腕关节运动，此时采集残疾人残肢前臂的表面肌电信号与健侧腕关节运动角度，从而建立表面肌电信号连续解码假手腕关节人机自然驱动角度模型。本发明操作简单且精确度高。三维运动捕捉系统可以同时实现高分辨率与高捕捉频率，由此计算的关节角度具有高精确性；与传统佩戴式角度传感器相比，不会对表面肌电信号造成压迫式干扰；具有与肌电仪同步采集的接口，能够实现三维运动捕捉角度与表面肌电信号采集同时进行。此外，肌电仪的采样频率为2048Hz，可以实时采集表面肌电信号变化情况。
一种假手腕关节人机自然驱动角度连续解码方法

[发明专利]由弱肌电伪迹微表情脑电信号驱动的异步实时脑控方法-CN201910087028.6有效
发明人：张小栋;陆竹风;李瀚哲;孙晓峰;张腾;李睿 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-01-29 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种由弱肌电伪迹微表情脑电信号驱动的异步实时脑控方法。以100ms脑电信号为单次信号源，首先利用肌电伪迹能量占比进行脑控微表情属性判定。其次执行脑控状态启/停脑控微表情检测及其有效性判定，判定为真性脑控微表情后启动脑控状态，进入脑控状态后，判定脑控微表情属性后进行脑控微表情识别及其有效性判定，判定为真性脑控微表情后生成脑控指令用于控制被控对象或停止脑控状态。本发明基于脑控微表情实现脑控状态启/停及8种被控对象动作操作，有效提高了脑控方法的实时性、灵活性与精确性，并增加异步脑控接口检测及脑控微表情有效性判定，提高脑控方法的实用价值，能广泛应用于多种脑控系统中。
弱肌电伪迹微表情电信号驱动异步实时方法

[发明专利]引入对象连续动作的稳态视觉诱发范式设计及辨识方法-CN201611047401.8有效
发明人：张小栋;张黎明;李睿;张强;陆竹风;李瀚哲;郭健 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-11-22 - 公布日： 2019-05-03 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种引入对象连续动作的稳态视觉诱发范式设计及辨识方法，在范式设计中引入对象连续动作，将对象的一个连续动作分解为若干张图片，按时间顺序进行连续黑白闪烁，形成动态图片闪烁单元，在计算机上呈现以刺激使用者产生稳态视觉诱发电位，采集使用者注视某一闪烁单元时的脑电信号，传至计算机处理，采用基于个人特征修正的典型相关分析算法进行目标辨识，结果反馈给使用者，同时控制对象完成相应动作，再进行下一次目标辨识。本发明能根据不同的应用对象设计相应的稳态视觉诱发范式，达到“所见即所得”的控制效果，改善使用者个体间差异性，并提高识别正确率，能广泛应用于各类基于稳态视觉诱发范式的脑‑机接口系统中。
引入对象连续动作稳态视觉诱发范式设计辨识方法

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