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[发明专利]一种工作记忆能力的综合评定方法-CN202011609523.8有效
发明人：陆晟;罗志增;席旭刚;孟明 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G16H50/70 文献下载
摘要：本发明提出了一种工作记忆能力的综合评定方法。首先让被试执行工作记忆任务范式，从不同记忆负载的角度测试工作记忆能力并采集行为学数据与多通道脑电数据。其次提取行为学数据中的反应时长T与准确率AC作为特征，计算得到工作记忆能力的行为学评价指标。再次对采集得到的脑电数据进行处理，利用通道间的互相关系数构建出全脑功能网络，提取节点度、聚类系数和全局效率作为特征计算得到工作记忆能力的脑网络特征评价指标。最后综合行为学评价指标和脑网络特征评价指标，通过组合得到更全面更科学客观的综合评估指标，为经颅直流电刺激提升工作记忆能力的参数调节方式提供了思路。
一种工作记忆能力综合评定方法

[发明专利]一种基于最小生成树和区域双层网络的脑电识别方法-CN202010646364.2有效
发明人：鲁先举;罗志增;孟明;席旭刚 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2020-07-07 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于最小生成树和区域双层网络的脑电识别方法。本发明针对不同运动动作想象的脑电信号，分别对每一类动作想象构建最小生成树，并计算最小生成树的直径和平均离心率特征。在不同动作想象的最小生成树基础上构建区域网络，并计算区域网络的平均节点度、平均聚类系数和平均路径长度特征。最后将最小生成树特征和区域网络特征相结合，输入到支持向量机分类器中，实现对运动脑电信号的分类。本发明可实时、准确识别出人体多种模式运动想象动作，识别结果可用于辅助康复训练的人机交互系统。
一种基于最小生成区域双层网络识别方法

[发明专利]一种经颅直流电刺激和功能性电刺激的运动功能康复方法-CN201910923310.3有效
发明人：陆晟;罗志增;孟明;佘青山;孙曜;席旭刚 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2019-09-27 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： A61N1/20 文献下载
摘要：本发明提出了一种采用经颅直流电刺激和功能性电刺激的运动功能闭环康复方法。首先对大脑皮层区域进行tDCS刺激，改善皮层活性并且促进神经重塑，提高MI‑BCI的准确性。在此基础上采集多通道运动想象的脑电信号，构建通道重要性测度，获得通道特征权值矩阵，为各通道特征向量加权，构造特征加权logistic分类机。最后利用logistic分类机进行运动想象识别，根据识别结果进行FES刺激完成上肢动作，促进本体感觉上行反馈至中枢，与tDCS刺激引发重塑和运动控制的神经冲动下行一起，构成双刺激干预，塑造了“控制下行‑感觉上行”的运动功能闭环康复回路，促使患者自然和全面的康复。
一种直流电刺激功能运动康复方法

[发明专利]基于脑电信号跨节律多层耦合脑网络的运动想象识别方法-CN202310116330.6在审
发明人：郑文涛;罗志增;席旭刚;佘青山;孟明;高云园 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： A61B5/369 文献下载
摘要：本发明涉及基于脑电信号跨节律多层耦合脑网络的运动想象识别方法，采集正常人多种类运动想象任务的多导联脑电EEG。根据所采集信号进行数据预处理：将节点共平均参考后，使用FIR滤波器带通滤波，得到运动想象较活跃且具有ERS/ERD现象的μ节律与β节律，然后使用独立成分分析法，去除眼电肌电等噪声干扰。在此基础上建立多层复用功能脑网络，以导联信号作为节点，锁相值作为连接，建立邻接矩阵，提取反映运动想象活动特点的脑功能网络特征。提取μ节律和β节律单层网络中的3种全局网络特征与网络间2种层间特征参数，将其归一化后生成运动想象识别的多层网络特征，利用支持向量机等机器学习方法，使用该多层网络特征对运动想象进行识别任务。
基于电信号节律多层耦合网络运动想象识别方法

[发明专利]多尺度时频肌间耦合分析方法-CN202010727716.7有效
发明人：佘青山;王洪安;席旭刚;张启忠;罗志增 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2020-07-23 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06F17/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种多尺度时频肌间耦合分析方法。本发明首先进行多通道表面肌电信号同步采集并进行预处理；并对预处理后的数据进行噪声辅助的多元经验模态分解，得到有用的IMF尺度分量。其次对IMF尺度分量进行同步提取变换；具体为：对每个IMF尺度分量进行短时傅里叶变换，再乘以一个相位因子后进行同步压缩变换。然后计算时频互信息、时频归一化互信息和时频条件互信息；最后将上述计算结果进行多尺度时频肌间耦合统计分析。本发明为定量研究脑卒中患者上肢康复运动过程中不同时频尺度下的肌间非线性耦合强度特性提供了一种新方法。
尺度时频肌间耦合分析方法

[发明专利]一种基于平均能量差的运动想象脑电通道选择和分类方法-CN202211495332.2在审
发明人：孟明;陈思齐;马玉良;罗志增 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F18/2411 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于平均能量差的运动想象脑电通道选择和分类方法，取两类运动想象信号的通道均值能量作为投票的阈值，根据投票差值统计各通道上有明显能量差值试次的数量，基于此来选择出合适的通道，然后对这些通道取能量特征进行归一化，结合CSP空域特征利用SVM进行分类。本发明选择出来的通道有一定的神经生理学意义，有助于提升脑机接口的性能，并且选择出来的通道还会包括一些能量上有区分性但不在运动想象区域中的通道，该类通道也有助于运动想象的分类。另外本发明对选择出来的通道进行能量特征提取，该能量特征会随着选择通道数的增加而变得更加具有区分性，这在一定程度上能够弥补多通道导致的精度下降问题，具有一定的可行性和优越性。
一种基于平均能量运动想象通道选择分类方法

[发明专利]一种基于自主运动想象脑电的肢体动作识别方法-CN201911168627.7有效
发明人：宋超;周易之;张启忠;谢翠;高云园;席旭刚;马玉良;罗志增 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2019-11-25 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F18/15 文献下载
摘要：本发明是一种基于自主运动想象脑电的肢体动作识别方法，调查数据表明，当人做同一个动作时，大脑会产生类似的脑电信号，因此可以提取这些特征信号来实现机械臂的运动，进而辅助残疾人运动。本发明通过建立脑网络进行动作的分类，这种方法加强了大脑各个区域之间相关性的考虑，展现了EEG信号及其相关节律特征背后的工作机制。之后通过一种全新的基于非线性部分定向相干方法的脑因效性网络分析法，利用随机森林进行进行上肢运动分类，分类准确度高，根据脑电信号判断相应的动作，从而使得机械臂运动，达到残疾人辅助运动的目的。
一种基于自主运动想象肢体动作识别方法

[发明专利]基于肌电肌音模型和无迹粒子滤波的关节运动估计方法-CN202010051096.X有效
发明人：席旭刚;邱宇晗;杨晨;杨勇;罗志增;杨文伟 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2020-01-17 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明涉及到一种基于肌电肌音模型和无迹粒子滤波的关节运动估计方法，首先采集人体上肢肩关节和肘关节在同步连续运动状态下肱二头肌、肱三头肌、肱桡肌、斜方肌、小圆肌、前三角肌、侧三角肌和胸大肌的表面肌电和肌音信号，分别对其进行带通滤波处理；然后提取表面肌电和肌音信号的威尔逊幅值和模糊熵特征；通过参数替代和化简将生理肌肉模型和关节运动学相结合组成关节运动模型，并将提取到的特征组成测量方程作为关节运动模型的反馈，得到肌电肌音状态空间模型；最终通过无迹粒子滤波算法对肩关节和肘关节的同步连续运动进行估计。该方法与传统的多关节同步连续运动估计方法相比，在预测精度和实时性方面有了明显的提高。
基于肌电肌音模型粒子滤波关节运动估计方法

[发明专利]一种基于脑功能网络抑郁对比装置-CN202011609522.3有效
发明人：金荣杭;罗志增;席旭刚;孟明;佘青山;孙曜 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： A61B5/16 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于脑功能网络抑郁对比方法。首先采集正常人和抑郁症患者静息听歌状态下的多通道脑电EEG。然后采用脑功能网络建模方法，建立关联矩阵，提取反映神经活动特点的脑功能网络特征。在此基础上，分析研究平均聚类系数、平均路径长度、度分布等脑功能网络特征与抑郁机制之间的相关性，利用序关系分析法确定相关特征权重，得出抑郁对比结果。
一种基于功能网络抑郁对比装置

[发明专利]基于肌电识别的功能性电刺激运动障碍镜像训练方法-CN202111665127.1在审
发明人：王元星;罗志增;席旭刚;孟明;佘青山 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于肌电识别的功能性电刺激脑卒中运动障碍镜像训练方法，具体为：受试者患侧固定于外骨骼机器人上，可通过外骨骼机器人带动患侧手臂完成相应动作。健侧手臂放置肌电采集装置。训练时，受试者想象双手同时做同一动作，且健侧手臂实际完成此动作。通过采集健侧的表面肌电信号，识别出相应手势动作，由外骨骼机器人带动患侧进行相应的手势动作。同时，对患侧相应动作的肌肉施加功能性电刺激。通过选取受试者进行实验，采集此方法训练前后的脑电数据，与传统镜像训练前后脑电数据，计算评估指标E进行对比分析，得出此方法的效果相比于传统方法效果更佳。
基于识别功能刺激运动障碍训练方法

[发明专利]一种基于平衡脑功能网络特征的平衡能力评估方法-CN202011613825.2有效
发明人：王哲远;罗志增;席旭刚;孟明 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： A61B5/369 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于平衡脑功能网络特征的平衡能力评估方法。首先设置了2种对比评估范式以采集人体应激场景下的平衡脑电信号，然后根据脑‑肌耦合相干规律进行带通滤波，提取到平衡相关最密切的脑电频段。在此基础上构建了人体平衡调节时的脑功能网络，依据复杂网络分析规则计算了功能网络的局部聚类系数，由此定义了一种新的脑功能网络平衡评估指标，该指标融合了信息获取和信息整合能力，把视觉与本体觉统一在了相同当量的信息整合能力平台之上。将该指标加入到分类特征当中，获得了一个有效的人体平衡分类框架，同时结合传统COP综合特征确定了一套人体应急平衡能力等级分类标准，实验表明结合该标准后实施的脑功能网络平衡等级分类方法具有较高的分类准确性。
一种基于平衡功能网络特征能力评估方法

[发明专利]基于经颅电刺激脑肌耦合的运动障碍皮层可塑性管理方法-CN201910758648.8有效
发明人：陆晟;罗志增;席旭刚;马存斌 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2019-08-16 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： A61B5/369 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于经颅电刺激脑肌耦合的运动障碍皮层可塑性管理方法。本发明首先分析功能脑区多导联EEG信号，采用脑功能网络建模方法计算出连通率、小世界特性的脑功能网络指标，对tDCS刺激前后的脑功能网络特性做出比较，揭示运动活动期间受激半球的功能前区、功能区和功能感知区的功能连接和神经重塑规律。然后采用基于动态回归模型因果测度的多层次神经肌肉耦合分析的方法，提取脑‑脑、脑‑肌和肌‑肌耦合特征指标，从不同侧面描述了上肢运动功能的康复效果。最后研究脑肌电耦合特征与tDCS对神经可塑性的影响规律之间的相关性，为进一步tDCS的刺激方式和参数改进提供依据，实现运动功能皮层神经重塑的有效引导和管理。
基于经颅电刺激耦合运动障碍皮层可塑性管理方法

[发明专利]基于时变混合Copula互信息的肌电耦合方法-CN202111522190.X在审
发明人：佘青山;金国美;罗志增;孙明旭 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： A61B5/389 文献下载
摘要：本发明公开了基于时变混合Copula互信息的肌电耦合方法，包括多通道表面肌电信号同步采集、肌电信号预处理、经验分布函数估计边际分布、构建时变混合Copula模型、采用期望最大化‑拟牛顿方法估计时变混合Copula模型的参数模型拟合优度检验、计算时变混合Copula互信息，得到基于时变混合Copula互信息计算得到肌间的耦合强度。本发明提出的时变混合Copula互信息提供了一种更为先进的理论指导方法，可以准确描述肌间耦合特性，探究人体的运动机制，在肌间耦合中具有良好的应用前景。
基于混合 copula 互信耦合方法

[发明专利]基于正向动力学与希尔模型的状态空间肌电模型构建方法-CN201910038188.1有效
发明人：席旭刚;杨晨;范影乐;石鹏;袁长敏;章燕;张启忠;罗志增 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2019-01-16 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明涉及到一种基于正向动力学与希尔模型的状态空间肌电模型构建方法，首先采集关节在连续运动状态下相关肌肉的肌电信号，并对其进行带通滤波处理，然后由神经激活求出相关肌肉激活，并将其代入希尔肌肉模型，然后对希尔肌肉模型进行化简及参数替代，再将替代后的简化模型与关节正向动力学结合，得出离散时间状态下的预测模型，最后通过对采集到的相关肌电信号进行均方根和小波系数的特征提取，组成测量方程作为状态反馈，并通过拟合方程与关节运动拟合，得到最终的状态空间肌电模型。该模型与传统的角度估计方法相比，在预测精度和实时性等方面都有了明显的改进。
基于正向动力学希尔模型状态空间构建方法

[发明专利]基于小波包-Copula传递熵的肌间耦合分析方法-CN202111560361.8在审
发明人：佘青山;金国美;马玉良;罗志增;孙明旭 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2021-12-20 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： A61B5/389 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于小波包‑Copula传递熵的肌间耦合分析方法。本发明首先进行多通道肌电信号的同步采集与预处理，其次用小波包分解方法对肌电信号进行分解，再对分解得到的肌电信号进行Copula传递熵的计算，最后定量分析了上肢运动中相关肌肉在不同特征频段上的肌间双向耦合特性。本发明为探究运动功能控制机制提供有效的方法，具有良好的应用前景。
基于波包 copula 传递耦合分析方法

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