雙向多維腦機接口關鍵技術及其套用研究

《雙向多維腦機接口關鍵技術及其套用研究》是依託華南理工大學，由李遠清擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：雙向多維腦機接口關鍵技術及其套用研究
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：李遠清
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

本項目將研究以信號稀疏表示、張量分析、多變數模式分析與解碼為核心的腦信號分析算法，為腦機接口系統研究提供算法支持；將整合不同腦信號範式或不同腦信號，建立多模態混合腦機接口，實現腦機接口多維多功能目標控制；研究神經反饋，設計基於神經反饋的腦機接口用戶訓練模式，及線上腦機接口系統自適應算法，提高用戶和腦機接口系統間的互動自適應能力；建立基於神經反饋的雙向腦機接口，最佳化設計殘疾人運動康復訓練範式和效果評估體系，該評估體系包括EEG-fMRI混合腦機接口的參與；開發面向套用的腦機接口系統，包括腦機接口滑鼠與網路瀏覽器、腦機接口虛擬車控制、整合無人駕駛技術的腦機接口殘疾人輪椅、基於虛擬環境的腦機接口殘疾人運動康復訓練系統、腦機接口殘疾人上肢運動康復機器人訓練系統。

結題摘要

腦機接口的研究是目前國際上的前沿熱點，涉及腦科學、醫學、數學、計算機科學、信號處理、自動控制、感測器等多個學科領域，具有重要科學意義與套用前景。腦機接口在殘疾人的神經功能輔助與康復、腦科學研究、增強人機接口等方面具有重要套用。本項目首先以信號稀疏表示、張量分析、多變數模式分析與解碼為基礎，建立了系列腦信號分析算法，為腦機接口系統研究提供了算法支持；進一步整合不同腦信號範式或不同腦信號，建立了多種多模態混合腦機接口，包括基於運動想像與P300的腦機接口，基於P300和SSVEP的腦機接口，視聽覺腦機接口等等，實現了腦機接口多維多功能目標控制；建立了神經反饋構建方法，設計了基於神經反饋的腦機接口用戶訓練模式，及線上腦機接口系統自適應算法，提高了用戶和腦機接口系統間的互動自適應能力；建立了基於神經反饋的雙向腦機接口，設計了殘疾人運動康復訓練範式，並用於中風病人的康復訓練，取得了顯著效果；開發了系列面向套用的腦機接口系統，包括腦機接口滑鼠與網路瀏覽器、整合無人駕駛技術的腦機接口殘疾人輪椅、基於虛擬環境的腦機接口殘疾人運動康復訓練系統、面向意識障礙病人的意識檢測與臨床診斷腦機接口系統等。這些成果豐富了腦機接口的基礎理論與關鍵技術，並將促進了腦機接口技術的套用。