[發(fā)明專利]一種腦U護理機及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010899054.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112116995A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 姜巖蕓;趙艷娜;張宇;張文豪;張禧鳳
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: G16H40/60
• 分類號: G16H40/60;G06K9/00;G06K9/62;G06T7/33;G06N3/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本公開公開的一種腦U護理機及方法，包括：非侵入式腦機接口，采集腦電信號，并提取腦電信號中的功率譜密度特征；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，接收功率譜密度特征，將功率譜密度特征輸入腦電信號配準模型中進行二次特征提取，根據(jù)二次提取的特征對腦電信號進行分類；其中，腦電信號配準模型采用雙重監(jiān)督的方法訓練卷積神經網絡獲得。對腦電信號通過S變化提取出了功率譜密度特征，將功率譜密度特征輸入腦電信號配準模型中進行二次特征提取，節(jié)省了腦電信號配準模型提取特征的時間，提高了檢測的效率。

技術領域

本公開涉及一種腦U護理機及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

腦機接口，它是在人或動物腦(或者腦細胞的培養(yǎng)物)與外部設備間建立的直接連接通路。在腦機接口的情況下，計算機或者接受腦傳來的命令，或者發(fā)送信號到腦(例如視頻重建)。在多年來動物實驗的實踐基礎上，應用于人體的早期植入設備被設計及制造出來，用于恢復損傷的聽覺、視覺和肢體運動能力。目前以侵入式腦機接口為基礎的設備是市面上最常見的。

在實現(xiàn)本申請的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中存在以下技術問題：

對于侵入式腦機接口，設備也需顱內侵入式電極植入手術、這項手術風險程度高，且因為也是植入電極，所以也有電極材料造價昂貴和對病患身體損傷的問題。并且，由于異物侵入，可能會引發(fā)免疫反應和愈傷組織(疤痕組織)，導致電極信號質量衰退甚至是消失。所以，侵入式的腦機接口無法確保長時間的準確獲取病者腦電信號，使得信號采集部分、信號處理部分、控制設備部分和反饋環(huán)節(jié)四個環(huán)節(jié)無法正常運作。然而，腦機接口的評判標準，分為規(guī)模和分辨率兩個方面(即可以記錄多少神經元和這個工具接收到的信息的細致程度)，也大大的降低。另外，傷口也易出現(xiàn)難以愈合及炎癥反應。

對于非侵入式腦機接口，雖然無需進行顱內植入手術，但是由于顱骨對于大腦信號的衰減作用，以及對于神經元發(fā)出的電磁波的分散和模糊效應，使得記錄到的信號強度和分辨率并不高，很難確定發(fā)出信號的腦區(qū)或者相關的單個神經元的放電。

發(fā)明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種腦U護理機及方法，對腦電信號通過S變化提取出了功率譜密度特征，將功率譜密度特征輸入腦電信號配準模型中進行二次特征提取，節(jié)省了腦電信號配準模型提取特征的時間，提高了檢測的效率。

為實現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術方案：

在一個或多個實施例中，提出了一種腦U護理機，包括：

非侵入式腦機接口，采集腦電信號，提取腦電信號中的功率譜密度特征；

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，接收功率譜密度特征，將功率譜密度特征輸入腦電信號配準模型中進行二次特征提取，根據(jù)二次提取的特征對腦電信號進行分類；

其中，腦電信號配準模型采用雙重監(jiān)督的方法訓練卷積神經網絡獲得。

在一個或多個實施例中，提出了一種腦U護理機的使用方法，包括：

獲取腦電信號，對腦電信號預處理；

對預處理后的腦電信號進行Stockwell變換，獲取功率譜密度特征；

將功率譜密度特征輸入腦電信號配準模型中進行二次特征提取；

將經腦電信號配準模型提取的特征輸入貝葉斯線性判別分析中獲得腦電信號分類結果；

其中，腦電信號配準模型采用雙重監(jiān)督的方法訓練卷積神經網絡獲得。