The invention discloses a method for recognizing various walking gait adjustment intentions based on hemoglobin information. The present invention is based on hemoglobin information for recognizing various walking gait adjustment intentions, which is characterized by: preprocessing the hemoglobin concentration in cerebral cortex recorded at the time of walking gait adjustment; in which the hemoglobin concentration in cerebral cortex recorded at the time of walking gait adjustment refers to brain imaging technology using near infrared spectroscopy (NIRS). In the test experiment, the subjects completed the task of gait adjustment in the fixed area; \acquired; for the hemoglobin information in the cerebral cortex after pretreatment, the corresponding channels were divided according to the distribution of brain functional areas, and the relevant parameters were calculated and extracted as features; four gait adjustment intention detection models were established using pattern recognition algorithm. Beneficial effect: The present invention is simple and convenient to test by using near infrared spectroscopy brain imaging technology.
【技术实现步骤摘要】
基于血红蛋白信息的多种行走步态调整意图的识别方法
本专利技术涉及智能助行、康复训练领域,具体涉及一种基于血红蛋白信息的多种行走步态调整意图的识别方法。
技术介绍
近些年来,越来越多的人忍受着运动功能障碍的煎熬。这些人或是一些腿脚不便的老人,亦或是一些经历了事故、疾病、自然灾害之后导致残疾的病人。因此,越来越多的科研工作者都致力于开发出助行或是康复训练设备来帮助这些人恢复行动能力。而脑机接口作为一项拥有前景的技术,在康复领域中起着广泛而又深刻的作用。通过脑机接口技术,能够解码使用者的大脑自发运动意图,进而将这些自发运动意图来控制外部的设备,帮助他们进行训练和恢复运动能力。因此对于下肢运动功能障碍的这些特定人群,基于脑机接口技术开发出的助行设备,能更好的弥补当前市场上助行设备的不足,满足下肢运动功能障碍者的迫切需求。下肢运动相对于上肢运动往往具有更大的运动幅度,并且受制于更多的环境因素的影响,下肢的行走运动更是如此。这样的运动方式,可能会使一些技术所采集的脑信号不稳定甚至失效,而并不能运用到实际情况。如脑电技术(EEG),脑磁技术(MEG),功能性磁共振成像(fMRI)等。这些技术往往需要一个稳定的测试环境,并且设备过于庞大不适合随着使用者的行走而进行相应的移动。尽管,目前已有一些研究采用上述的这些技术,来研究行走时的大脑状态,但是这些研究都是在跑步机上进行的,这不符合实际的日常情况。幸运的是,通过近红外脑成像技术(fNIRS),能够有效地适用于这种情况。由于fNIRS的便携性以及对环境的低敏感性,在实际应用中,用户能够背着fNIRS设备,在自然环境下进行长距 ...
【技术保护点】
1.一种基于血红蛋白信息的多种行走步态调整意图的识别方法,其特征在于,包括:对行走步态调整时刻所记录的脑皮层血红蛋白浓度,进行数据的预处理;其中,所述行走步态调整时刻所记录的脑皮层血红蛋白浓度是指通过“应用近红外光谱脑成像技术(NIRS)进行测试实验,受试者在固定区域内完成相应的行走步态调整的任务;”获取的;对于预处理后的脑皮层血红蛋白信息,根据大脑功能区域的分布进行相应的通道划分,并计算和提取出相关参数作为特征;应用模式识别算法,建立四种步态调整意图的检测模型。
【技术特征摘要】
1.一种基于血红蛋白信息的多种行走步态调整意图的识别方法,其特征在于,包括:对行走步态调整时刻所记录的脑皮层血红蛋白浓度,进行数据的预处理;其中,所述行走步态调整时刻所记录的脑皮层血红蛋白浓度是指通过“应用近红外光谱脑成像技术(NIRS)进行测试实验,受试者在固定区域内完成相应的行走步态调整的任务;”获取的;对于预处理后的脑皮层血红蛋白信息,根据大脑功能区域的分布进行相应的通道划分,并计算和提取出相关参数作为特征;应用模式识别算法,建立四种步态调整意图的检测模型。2.如权利要求1所述的基于血红蛋白信息的多种行走步态调整意图的识别方法,其特征在于,“应用近红外光谱脑成像技术(NIRS)进行测试实验,受试者在固定区域内完成相应的行走步态调整的任务;”中,步速增加、步速减小、步长增加和步长减小四种步态调整每种都连续执行2遍,且任务与任务之间的休息时间约40秒。3.如权利要求1所述的基于血红蛋白信息的多种行走步态调整意图的识别方法,其特征在于,“对行走步态调整时刻所记录的脑皮层血红蛋白浓度,进行数据的预处理;”进行预处理的方法具体如下:采用切比雪夫的低通滤波器,滤波截止频率为0.145Hz,滤除信号中的高频成分,保留神经元活动的频率成分;采用形态学滤波的方法,组合闭开滤波和开闭滤波的方法,对信号进行基线的矫正,去除零漂。4.如权利要求1所述的基于血红蛋白信息的多种行走步态调整意图的识别方法,其特征在于,“对于预处理后的脑皮层血红蛋白信息,根据大脑功能区域的分布进行相应的通道划分,并计算和提取出相关参数作为特征;”中,对预处理后的脑皮层血红蛋白信息进行特征工程的相关操作。5.如权利要求1所述的基于血红蛋白信息的多种行走步态调整意图的识别方法,其特征在于,“对于预处理后的脑皮层血红蛋白信息,根据大脑功能区域的分布进行相应的通道划分,并计算和提取出...
【专利技术属性】
技术研发人员:李春光,徐嘉诚,郭浩,张虹淼,胡海燕,
申请(专利权)人:苏州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。