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申请/专利权人：河北工业大学

摘要：本发明公开了一种基于自适应运动想象范式的脑机接口康复训练方法及系统，包括普通、手脚并用和自适应调整难度三种模式，普通模式和自适应调整难度模式的运动想象范式是双手的运动想象，手脚并用模式的运动想象范式是双手和双脚的运动想象；每轮训练包含多次运动想象任务，每次运动想象任务分为提示、运动想象和休息三个阶段，普通模式和手脚并用模式中每次运动想象任务各个阶段的持续时间为固定值，自适应调整难度模式根据上一次任务的运动想象时间调整下一次任务的运动想象时间，实现运动想象时间的自适应调整；采集患者在运动想象任务中的脑电信号，对脑电信号进行预处理，得到运动想象阶段的脑电信号；通过卷积神经网络对运动想象阶段的脑电信号进行特征提取和分类，根据分类结果控制与患者交互的康复训练任务。患者可根据自身需求选取合适的训练模式，同时可以根据患者的反应速度调整运动想象时间，增强训练效果。

主权项：1.一种基于自适应运动想象范式的脑机接口康复训练方法，其特征在于，该方法包括以下内容：从普通模式、手脚并用模式和自适应调整难度模式中任选一种进行运动想象的康复训练，每轮训练包含多次运动想象任务，每次运动想象任务分为提示、运动想象和休息三个阶段；采集患者在运动想象任务中的脑电信号，并对脑电信号进行预处理，得到运动想象阶段的脑电信号；通过卷积神经网络对运动想象阶段的脑电信号进行特征提取和分类，根据分类结果控制与患者交互的康复训练任务；普通模式的运动想象范式是计算机屏幕上随机播放双手提示视频，患者根据提示视频执行相应的运动想象任务，该模式中每次运动想象任务各阶段的持续时间为固定值；手脚并用模式的运动想象范式是计算机屏幕上随机播放双手和双脚提示视频，患者根据提示视频执行相应的运动想象任务，该模式中每次运动想象任务各阶段的持续时间为固定值；自适应调整难度模式的运动想象范式与普通模式的不同之处在于，采用指数移动平均与模糊控制相结合的方式实现运动想象时间的自适应调整；其中通过指数移动平均更新运动想象时间的公式为：tn＝αTn+1-αtn-11tn+1＝αTn+1+1-αtn2式中，tn-1、tn、tn+1分别是每轮训练中第n-1、n、n+1次运动想象任务结束时的平均运动想象时间，Tn、Tn+1分别是第n、n+1次运动想象任务的实际运动想象时间；α是平滑系数；模糊控制算法的输入量是上一次运动想象任务设定的运动想象时间与患者实际运动想象时间之间的偏差，输出量是下一次运动想象任务设定的运动想象的时间；通过式6对指数移动平均算法和模糊控制算法得到的上一次运动想象任务的运动想象时间进行加权求和，得到下一次运动想象任务的运动想象时间；t'n+1＝tn+1×70％+u'n+1×30％6式中，t'n+1是第n+1次运动想象任务的运动想象时间，u'n+1是模糊控制算法得到的第n+1次运动想象任务设定的运动想象时间。

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