一种基于高输入阻抗梳状主动干电极的脑电图采集系统及其方法

    公开(公告)号:CN118576224A

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410672736.7

    申请日:2024-05-28

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明公开一种基于高输入阻抗梳状主动干电极的脑电图采集系统,其中:所述脑电信号采集单元将头皮脑电模拟信号经过高输入阻抗采集、降噪和放大处理获得低噪声低输出阻抗脑电模拟信号;所述模数转换模块将脑电模拟信号转换后通过SPI协议发送给主控MCU模块;所述阻抗检测模块用于实时检测梳状主动干电极和头皮之间的接触阻抗处理后获得阻抗数据;所述姿态检测模块实时监测脑电图中头部运动轨迹按照角度姿态融合算法处理后获得姿态数据;所述主控MCU模块通过无线传输将脑电数据信息、阻抗数据和姿态数据发送给PC主机;所述PC主机接受脑电数据信息、阻抗数据和姿态数据并对脑电采集装置进行控制;本发明可满足在低运动强度场景和非屏蔽环境中高精度EEG采集的需求,促进消费级脑机接口发展。

    基于黎曼几何的脑电信号空间滤波器训练方法及装置

    公开(公告)号:CN118228054A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410643677.0

    申请日:2024-05-23

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明提供了一种基于黎曼几何的脑电信号空间滤波器训练方法,可以应用于脑‑机接口领域。该方法包括:获取多个任务态脑电信号样本;分别对多个任务态脑电信号样本进行协方差运算,得到多个任务态脑电信号样本各自的协方差矩阵;基于与每个脑电信号类别对应的至少一个任务态脑电信号样本各自的协方差矩阵,确定每个脑电信号类别的任务态黎曼均值;以及基于多个脑电信号类别各自的任务态黎曼均值和第一目标函数,对第一初始黎曼滤波器进行优化,得到多个目标黎曼滤波器。本发明还提供了一种基于黎曼几何的脑电信号空间滤波器训练装置。

    一种基于AR眼镜的手势定向交互系统及方法

    公开(公告)号:CN113918013B

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202111144585.0

    申请日:2021-09-28

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明公开了一种基于AR眼镜的手势定向交互系统,包括:AR眼镜,以及均基于神经网络搭建的手部检测模型、食指坐标模型、手势动作分类模型;手部检测模型输入深度摄像头采集的深度图像数据并判断是否存在手部;若存在手部,其将提取的手部整体特征输出至食指坐标模型;食指坐标模型输出食指三维位置坐标至AR控件;AR控件绘制食指射线并进行碰撞检测及时长判断;若AR控件默认选中,则手势动作分类模型输入深度摄像头采集的手势动作的图像数据,并输出动作指令至AR控件,AR控件输出手势动作虚拟景象信号至透视显示器。本发明还提供了一种基于AR眼镜的手势定向交互方法。本发明能够依据用户的食指来确定手势指向,依据手势指令动作来进行虚实交互。

    一种脑机接口训练数据扩增方法、装置、介质及电子设备

    公开(公告)号:CN115429289A

    公开(公告)日:2022-12-06

    申请号:CN202211071579.1

    申请日:2022-09-01

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: A61B5/369 A61B5/372

    摘要: 本申请提供一种脑机接口训练数据扩增方法、装置、介质及电子设备。该脑机接口训练数据扩增方法,包括:获取待处理脑电信号集包括的原始信号子集;其中,每获取一个原始信号子集,针对获取的原始信号子集执行以下操作,以得到用以构成扩增脑电信号集的扩增信号子集:基于获取的原始信号子集,确定与获取的原始信号子集对应的脑电信号单元平均值;基于预设的参考矩阵和脑电信号单元平均值,得到目标源混叠矩阵;基于目标源混叠矩阵和参考矩阵,得到重构源信号;基于重构源信号、随机噪声信号集、预设的扩增试次数和获取的原始信号子集,得到与获取的原始信号子集对应的扩增信号子集。该方法能提高脑机接口在小样本情况下的识别性能。

    一种获取用于重建牙齿的重建数据的方法及系统

    公开(公告)号:CN115375903A

    公开(公告)日:2022-11-22

    申请号:CN202211321827.3

    申请日:2022-10-27

    摘要: 本发明涉及牙齿重建技术领域,具体公开了一种获取用于重建牙齿的重建数据的方法及系统,该方法包括:获取某颗牙齿外形轮廓的点云数据;选取牙齿的中部凹陷位置处的一个或多个点;针对于每个点,获取经过所述点且平行于牙龈和牙齿之间纵向连线的多个不同的横截平面;分别对位于横截平面上的所有点云,拟合B样条曲线,以形成多个B样条曲线;获取各B样条曲线上曲率半径最小的两个点,以形成多个点;利用多个点形成的曲面截取点云数据,获取重建数据。本发明能够自动、高效且准确地牙齿的重建数据。

    一种基于动态停止策略结合集成学习检测运动意图的方法

    公开(公告)号:CN108764008B

    公开(公告)日:2021-10-26

    申请号:CN201810193673.1

    申请日:2018-03-09

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G06K9/00

    摘要: 本发明公开了一种基于动态停止策略结合集成学习检测运动意图的方法,包括以下步骤:离线建模阶段:对静息态数据和第一预运动态数据提取特征后建立线性判别分析模型,用于识别当前用户是否即将运动;对第二预运动态数据提取特征后,分别与运动态数据特征构建子分类器,用于检测运动的准确时刻;在线测试阶段:实时截取的数据提取特征后,送入LDA模型,输出决策值,如果决策值大于设定的阈值,则送入构建的子分类器中,利用投票策略,得票如果大于设定的阈值,则输出结果,反之则等待下一个数据特征的输入。本发明实现了在线的运动意图检测,可在控制系统计算成本的基础上,取得更优的检测结果。

    机械手臂控制在线脑-机接口系统及实现方法

    公开(公告)号:CN109657560A

    公开(公告)日:2019-04-19

    申请号:CN201811411533.3

    申请日:2018-11-24

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明涉及大脑思维与外界环境的直接沟通,为提出一种基于混合特征的精细动作机械手臂在线控制BCI系统,能够实现准确的精细动作识别,对于运动功能损伤患者,有助于特定脑区的训练,有望为中风康复治疗的BCI技术发展开拓思路并奠定技术基础。同时,满足多指令输出。为此,本发明采取的技术方案是,机械手臂控制在线脑-机接口实现方法,对右手不同手指设计三类动作,包括拇指、食指和小指;通过在拇指和小指两个位置给予电刺激诱发SSSEP特征,提升识别性能,然后通过空间滤波、特征提取和模式识别过程输出决策值,最后通过蓝牙装置发送相应的指令控制机械臂完成指定的动作。本发明主要应用于医疗器械设计制造场合。

    基于运动想象脑-机接口的字符拼写器及测试方法

    公开(公告)号:CN106484112A

    公开(公告)日:2017-03-08

    申请号:CN201610883981.8

    申请日:2016-10-10

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G06F3/01

    CPC分类号: G06F3/015 G06F2203/011

    摘要: 本发明涉及运动想象脑-机接口技术领域,为提出一种基于MI-BCI的字符拼写器,提供一种新的指令编码思路,与传统MI-BCI系统相比,能够有效的扩展MI-BCI的指令集。该发明可以为MI-BCI的发展开辟新的发展方向,进一步研究可以得到完善的BCI系统,有望获得可观的社会效益和经济效益。本发明采用的技术方案是,基于运动想象脑-机接口的字符拼写器,由脑电信号采集模块、脑电信号处理模块和字符显示及输出模块构成,其中脑电信号采集模块包括64导联电极帽和脑电放大器;信号处理模块和显示模块集成在一台计算机中;信号处理模块由特征提取模块、模式识别模块构成。本发明主要应用于脑-机接口场合。

    一种面向电力电子化系统实时仿真的FPGA设计方法

    公开(公告)号:CN116300530A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310376616.8

    申请日:2023-04-10

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G05B17/02

    摘要: 一种面向电力电子化系统实时仿真的FPGA设计方法,包括:在离线环境下,搭建电力电子化系统仿真算例,包括m个电力电子设备,读取电气元件参数,形成电气系统动态方程;在离线环境下,计算增广状态矩阵,计算增广状态矩阵恒定状态转移矩阵、变化参数矩阵和输出参数矩阵,并存入FPGA实时仿真器中;设置初始启动FPGA实时仿真器;判断电力电子设备开关状态;同时,FPGA实时仿真器进行控制系统仿真计算得到电力电子开关控制信号;判断仿真时刻是否达到设定的仿真终了时刻,如达到设定的仿真终了时刻,则仿真结束。本发明解决了电力电子设备带来的系统拓扑时变问题,为电力电子化系统实时仿真提供了一种新的实现方法。