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混合脑机接口在人机交互领域的应用综述 被引量：2
1
作者 刘迎欣 李明 +3 位作者 于扬 曾令李 周宗潭 胡德文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2077-2089,共13页
在人机交互系统中,如何使计算机更好地理解人类意图?随着智能科技的发展,这个问题越来越受到人们的关注.脑机接口技术与脑科学密切结合,在人机交互领域具有独特的应用优势.混合脑机接口通过信息融合实现多种模态的互补共促,成为人机交... 在人机交互系统中,如何使计算机更好地理解人类意图?随着智能科技的发展,这个问题越来越受到人们的关注.脑机接口技术与脑科学密切结合,在人机交互领域具有独特的应用优势.混合脑机接口通过信息融合实现多种模态的互补共促,成为人机交互领域未来发展的新方向和新趋势.本文首先介绍了混合脑机接口的类型和技术原理,并着重探讨了其关键技术“信号融合方式”;随后,从“控制者”和“监测者”的角度出发,对混合脑机接口在人机交互领域的研究现状进行了统计分析,结果显示,混合脑机接口更多以“监控者”的角色应用于人机交互系统,其中情感识别、认知状态评估等均是关注度较高的应用方向;最后,对混合脑机接口在人机交互中的应用前景进行了展望. 展开更多
关键词 脑机接口 人机交互 混合脑机接口 多模态
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混合脑机接口的研究现状及应用 被引量：8
2
作者 胡章芳 张力 +1 位作者 徐渝松 罗元 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第4期511-517,共7页
随着多学科的发展,脑-机接口(brain-computer interface,BCI)技术取得了飞速发展,已成为脑科学、神经医学、人工智能等领域的研究热点。多项研究表明,多模态混合BCI(hybrid brain-computer interface,h BCI)比仅使用一种脑电信号(单模态... 随着多学科的发展,脑-机接口(brain-computer interface,BCI)技术取得了飞速发展,已成为脑科学、神经医学、人工智能等领域的研究热点。多项研究表明,多模态混合BCI(hybrid brain-computer interface,h BCI)比仅使用一种脑电信号(单模态)的BCI拥有更高的识别率和更好的稳定性。针对基于脑电图(electroencephalography,EEG)和肌电图(electromyography,EMG)的h BCI技术的研究现状与应用情况进行了分析与阐述,并总结了近年来EEG和EMG信号处理的主要方法,并针对目前国内外研究现状中所存在的问题,提出了在脑肌电混合BCI方向的潜在创新点,以期促进基于EEG和EMG的混合BCI在实际应用中进一步发展。 展开更多
关键词 脑电图 肌电图 混合脑机接口 信息融合
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混合脑机接口及其研究进展 被引量：7
3
作者 雍颖琼 张宏江 +2 位作者 程奇峰 孙光 阳佳 《计算机测量与控制》 2020年第9期9-13,28,共6页
脑机接口(brain-computer interface,BCI)技术作为一项新兴且发展潜力巨大的技术,已成为国际研究热点;但面向实际应用,现有BCI技术仍面临许多有待解决的问题,如基于稳态视觉诱发(SSVEP)的BCI技术控制命令数有限,基于运动想象(motor imag... 脑机接口(brain-computer interface,BCI)技术作为一项新兴且发展潜力巨大的技术,已成为国际研究热点;但面向实际应用,现有BCI技术仍面临许多有待解决的问题,如基于稳态视觉诱发(SSVEP)的BCI技术控制命令数有限,基于运动想象(motor imagery,MI)的BCI存在诱发生理信号空间分辨率低、训练时间长等问题;研究表明,混合脑机接口(hybrid brain-computer interface,HBCI)相比于传统单模态BCI系统,在系统准确率、稳定性方面均有所提升;文章对HBCI进行了介绍,从基于多脑电模式的混合脑机接口、基于多种刺激诱发的混合脑机接口、基于多模态信号的混合脑机接口这三个类别分别对HBCI的研究进展进行阐述,并对HBCI关键技术、需要解决的问题及应用方向进行了概述。 展开更多
关键词 混合脑机接口 SSVEP P300 多模
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基于SSVEP＿SSA融合的混合脑机接口研究 被引量：6
4
作者 韩向可 郭士杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期213-220,共8页
针对目前基于体感选择性注意范式的脑机接口控制指令数少,信息传输率低等缺点,提出了一种全新的多模态混合脑机接口系统。该系统融合稳态视觉刺激(SSVEP)和体感选择性注意范式(SSA),在外部视觉和体感刺激的作用下,诱发大脑产生稳态视觉... 针对目前基于体感选择性注意范式的脑机接口控制指令数少,信息传输率低等缺点,提出了一种全新的多模态混合脑机接口系统。该系统融合稳态视觉刺激(SSVEP)和体感选择性注意范式(SSA),在外部视觉和体感刺激的作用下,诱发大脑产生稳态视觉电位和事件相关去同步现象。同时,为了解决传统脑电信息特征提取中需要大量先验知识等问题,引入深度学习算法对混合脑机接口信息进行意图解码,该方法将多通道的时域信息转换成具有时-频-空域三维特征的二维特征图。对8名受试者的离线实验显示,平均识别准确率达到81.35%,确认了所提出的基于SSVEP_SSA融合的多模态混合脑机接口是可行的,实现了脑机接口(BCI)系统的指令集扩展和高精度解码。 展开更多
关键词 多模态 混合脑机接口 体感选择性注意 卷积神经网络
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混合脑机接口的研究进展 被引量：5
5
作者 李自娜 徐欢 潘家辉 《计算机系统应用》 2019年第9期1-8,共8页
传统的脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)有许多不足,如基于运动想象的BCI需要受试者进行大量练习;基于P300位的BCI需要多次重复闪烁;基于SSVEP的BCI上的控制命令数量受刺激频率及其他因素影响.为此,研究人员提出了混合脑机接口(h... 传统的脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)有许多不足,如基于运动想象的BCI需要受试者进行大量练习;基于P300位的BCI需要多次重复闪烁;基于SSVEP的BCI上的控制命令数量受刺激频率及其他因素影响.为此,研究人员提出了混合脑机接口(hybrid Brian Computer Interface,hBCI).本文主要讨论了hBCI的研究进展,综述了常见的三种hBCI类型,分别是基于多种大脑模式的hBCI、基于多种感官刺激的hBCI、基于多种信号的hBCI,通过分析最新的hBCI系统的一般原理、刺激范式、实验结果、优点和应用,发现利用hBCI技术可以提高BCI的分类准确率,增加控制命令的数量,明显优于单一模态的BCI. 展开更多
关键词 混合脑机接口 P300电位 SSVEP 控制命令 分类准确率
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混合范式脑-机接口研究进展综述 被引量：2
6
作者 施文强 肖晓琳 +3 位作者 刘爽 许敏鹏 何峰 明东 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期73-85,共13页
传统脑-机接口(BCI)在实际应用中存在许多不足,例如指令集较小、适用人群范围小、难以实现多维度控制和异步控制等。混合范式脑-机接口(hBCI)的出现可有效解决这些问题。对基于脑电信号的hBCI、基于脑电信号和其他脑信号的hBCI以及基于... 传统脑-机接口(BCI)在实际应用中存在许多不足,例如指令集较小、适用人群范围小、难以实现多维度控制和异步控制等。混合范式脑-机接口(hBCI)的出现可有效解决这些问题。对基于脑电信号的hBCI、基于脑电信号和其他脑信号的hBCI以及基于多生理信号的hBCI进行综述,并分析近年来不同hBCI系统的刺激范式、控制策略、分类性能以及实际应用等。与传统BCI系统相比,hBCI系统具有更大的指令集和更高的准确率,并且由于结合了其他脑信号或生理信号,使得多维控制和异步控制更容易实现,系统实用性得到了极大的提升。最后对不同类型的hBCI系统进行了总结,阐述当前hBCI存在的问题及其未来的发展前景。 展开更多
关键词 脑电(EEG) 脑-机接口(BCI) 混合脑-机接口(hBCI)
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基于SSVEP直接脑控机器人方向和速度研究 被引量：9
7
作者 伏云发 郭衍龙 +3 位作者 李松 熊馨 李勃 余正涛 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1630-1640,共11页
直接用思维意图来控制机器人而没有大脑外周神经和肌肉的参与是人类的一个梦想,目前这一研究已成为国际前沿热点和突破点.传统的脑控机器人(Brain-controlled robot,BCR)主要控制其方向,而本文旨在探讨能够同时脑控机器人方向和速度的... 直接用思维意图来控制机器人而没有大脑外周神经和肌肉的参与是人类的一个梦想,目前这一研究已成为国际前沿热点和突破点.传统的脑控机器人(Brain-controlled robot,BCR)主要控制其方向,而本文旨在探讨能够同时脑控机器人方向和速度的有效方法.采用可分类目标数多、单次识别率高且训练时间短的稳态视觉诱发电位(Steady state visual evoked potentials,SSVEP)脑机交互(Brain-computer/machine interaction,BCI/BMI)方法,为脑控机器人运动规划了向左、向右、前进和后退4个方向,设计了低速、中速和高速3级运动速度并组合了9个脑控指令;进而比较并优化了SSVEP刺激目标布局间距以及刺激目标闪烁时间,采用典型相关分析(Canonical correlation analysis,CCA)进行识别.结果表明恰当设置SSVEP刺激目标数及其布局间距和刺激目标闪烁时间,可以有效提高被试/用户直接脑控机器人的性能;优化的SSVEP刺激范式三结合适应SSVEP解码的典型相关分析,8名被试脑控机器人到达终点平均用时为2分40秒,最少用时1分29秒;同时,在脑控机器人运动过程中触碰障碍平均次数为0.88,最少碰触次数为0.本研究显示基于SSVEP的脑机交互可以作为直接脑控机器人灵活运动的一种可选方法,能够实现对机器人多个运动方向和多级速度的控制;也证实了适当增加刺激目标间距可以有效提高SSVEP-BCI脑控指令识别的正确率,说明了该脑控方法的性能与刺激被试的范式有关;再次验证了CCA算法在基于SSVEP的脑机交互中具有优良的效果.最后,为克服单一SSVEP范式存在的局限,本研究也尝试把该范式与运动想象相结合的混合范式用于脑控机器人方向和速度,并进行了初步的研究,表明可以进一步改善控制速度和提高被试舒适度.本文可望为基于SSVEP或与运动想象混合的脑机交互应用于分级或精细控制机器人方向和速度提供思路,并为直接脑控机器人技术推向实际应用打下一定的基础. 展开更多
关键词 脑控机器人 稳态视觉诱发电位 典型相关分析 脑–机交互 混合脑机接口
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基于脑肌电信号融合的手部动作识别方法研究 被引量：2
8
作者 葛荣祥 胡建中 《信息技术》 2018年第9期9-14,共6页
针对同侧手部动作识别率低的问题,文中基于混合脑机接口思想提出一种脑肌电特征融合策略,首先同步采集3名受试者4类动作模式下的脑电和肌电信号并对其进行预处理,其次分别提取脑电信号时域统计量、AR模型参数和离散小波变换特征以及肌... 针对同侧手部动作识别率低的问题,文中基于混合脑机接口思想提出一种脑肌电特征融合策略,首先同步采集3名受试者4类动作模式下的脑电和肌电信号并对其进行预处理,其次分别提取脑电信号时域统计量、AR模型参数和离散小波变换特征以及肌电信号的积分肌电值和样本熵特征,接着利用主成分分析和稀疏自编码将两者特征进行融合,最后将融合特征输入支持向量机进行动作分类。实验结果表明,基于脑肌电特征融合的动作模式平均分类准确率达到86.15%,显示了脑肌电融合策略在同侧手部不同动作模式分类中的有效性,为混合脑机接口发展提供技术支持。 展开更多
关键词 混合脑机接口 脑肌电融合 主成分分析 稀疏自编码 支持向量机
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基于混合视线-脑机接口与共享控制的人-机器人交互系统 被引量：4
9
作者 王言鑫 纪鹏 +4 位作者 曾洪 宋爱国 吴常铖 徐宝国 李会军 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期431-439,共9页
设计了一种基于混合视线一脑机接口与共享控制的人一机器人交互系统,以使得用户可通过视线和意念对机器人末端在2维空间进行连续的运动控制,并在避障和趋近目标的任务中获得机器智能的辅助.首先,按照用户运动意念的强度对机器人末端的... 设计了一种基于混合视线一脑机接口与共享控制的人一机器人交互系统,以使得用户可通过视线和意念对机器人末端在2维空间进行连续的运动控制,并在避障和趋近目标的任务中获得机器智能的辅助.首先,按照用户运动意念的强度对机器人末端的运动速度大小进行等比例连续调节,以提高用户对机器人的控制感以及完成任务的参与性.然后,提出了机器人末端运动方向的一种共享控制策略,动态地融合基于视线追踪技术所得到的用户方向控制指令以及由机器人避障和趋近目标的行为设定所得到的机器人系统方向控制指令,自适应地调整机器人系统对用户的辅助力度,以减轻用户脑力负荷,提高任务完成成功率.最后,针对搭建的基于混合视线-脑机接口和共享控制的人-机器人交互平台,通过实验验证了所提系统的有效性. 展开更多
关键词 人机交互 脑-机接口 视线追踪 混合视线-脑机接口 共享控制
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