多模态脑机接口技术及产业化

发布时间: 2022-07-31

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：发明专利

行业领域：

新一代信息技术产业,人工智能

成果介绍

脑机接口是基于脑信号获取分析和解码，在大脑和外部设备之间建立的一个直接交互控制通道。脑机接口将脑和机器融合，是人工智能新的方向，是国际前沿热点领域，也是美国商务部公布的14项出口管制技术之一。脑机接口可用于残疾人神经功能辅助与康复、增强人机接口等，是医疗助残、应对人口老龄化方面的前沿技术，具有重要科学意义与应用前景，符合国家战略需求。本项科技成果建立了精准脑信息解码算法群，包括基于稀疏表示的系列算法、贝叶斯-共空域模式分类系列算法、以及多变量模式分析解码系列算法，大大提高解码效率；最早提出了脑机接口多模态方法，实现了多自由度控制与高性能检测，并建立了多个应用系统，引领推动了多模态脑机接口成为领域热门方向；针对颈椎损伤高位截瘫患者和意识障碍患者，分别建立了环境控制系统和脑机接口意识检测、辅助诊断及康复预测系统，10余家三甲医院或专科医院临床试用，效果良好，取得了显著社会效益，实质性推动了脑机接口技术的临床应用。

成果亮点

本团队取得了一批具有国际先进水平的创新性成果，包括：（1）针对脑信号微弱、高噪声、高度动态变化、高维等难点问题，建立精准脑信息解码算法群，包括基于稀疏表示的系列解码算法、贝叶斯-共空域模式分类系列算法、以及多变量模式分析解码系列算法等，解码效率大大提高；（2）针对多自由度控制难点问题，首次发现了大脑运动想象和视觉诱发协同工作机制，建立了脑机接口多模态协同理论与方法，为实现多自由度控制开辟了一条新途径；（3）同时以多自由度控制和快速准确控制为目标，提出了系列脑机接口多模态协同与融合方法，并建立了脑控鼠标、脑控网络浏览器及脑控轮椅等多个面向应用的脑机接口系统，引领推动多模态脑机接口成为领域热门方向；（4）针对意识障碍患者，提出了脑电P300和SSVEP信号的联合诱发、联合检测及融合方法，以及视听觉刺激增强脑电P300信号的方法，研发了系列多模态高性能脑机接口，用于意识障碍患者的意识检测和辅助诊断，克服了目前通用的临床诊断行为量表严重依赖患者行为反应的弊端;

团队介绍

李远清，华南理工大学自动化科学与工程学院教授、人工智能与数字经济广东省实验室常务副主任、IEEE Fellow、国家杰出青年科学基金获得者、教育部长江学者特聘教授、国家百千万人才工程国家级人选，获国家自然科学二等奖1项、教育部自然科学一等奖1项、广东省自然科学一等奖2项等。余天佑，华南理工大学自动化学院副教授、主持国家自然科学基金面上项目和青年项目两项，发表国际权威期刊论文21篇，授权发明专利7项，曾获广东省科学技术奖励一等奖、首届中国脑机接口比赛两项第一名等。潘家辉，华南师范大学软件学院教授、副院长，曾获世界机器人大赛优秀青年论文唯一一等奖、广东省科学技术奖自然科学奖一等奖、科技进步奖一等奖等，主持国家自然科学基金项目3项，省自然科学基金项目2项等。潘家辉，华南师范大学软件学院教授、副院长，曾获世界机器人大赛优秀青年论文唯一一等奖、广东省科学技术奖自然科学奖一等奖、科技进步奖一等奖等，主持国家自然科学基金项目3项，省自然科学基金项目2项等。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”智能制造产业科技服务团 (中国自动化学会) 评价时间：2022-08-24

李远清

华南理工大学

教授

综合评价

本项科技成果建立了精准脑信息解码算法群，包括基于稀疏表示的系列算法、贝叶斯-共空域模式分类系列算法、以及多变量模式分析解码系列算法，大大提高解码效率；最早提出了脑机接口多模态方法，实现了多自由度控制与高性能检测，并建立了多个应用系统，引领推动了多模态脑机接口成为领域热门方向；针对颈椎损伤高位截瘫患者和意识障碍患者，分别建立了环境控制系统和脑机接口意识检测、辅助诊断及康复预测系统，10余家三甲医院或专科医院临床试用，效果良好，取得了显著社会效益，实质性推动了脑机接口技术的临床应用。

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