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生物信息感知与人机交互研究所(Institute of information perception and human computer interaction)


发表日期:2017-05-11 供稿:院办公室

生物信息感知与人机交互研究所组建于2006年,经过10余年的发展和建设,在人才培养、科学研究、社会服务、国际合作等方面均取得了长足的进步。团队立足多模态生物信息认知技术前沿,围绕生物医学信号处理、智能视频技术、语音信号处理等相关研究领域中的热点问题,融合信号处理、模式识别、生物医学工程等研究方向,致力于生物医学领域关键问题的基础和应用研究。

 

研究所现有全职成员12人,其中高级职称4人,中级职称8人。承担了国家及省部级项目10余项;发表高档次学术论文近200篇;申请国家发明专利、软件著作权26项,已授权13项;已建立了相对完善的软硬件科研实验系统和测试平台,包括:脑-机接口实验系统、智能视频分析与监控系统、多通道语音增强软件与语音识别系统、眼动控制人-机交互系统、IPPG无接触生命体征监测实验系统等。已培养博士研究生9人,硕士生106人。与美国佐治亚理工大学、犹他大学、德州大学阿灵顿分校、澳大利亚麦考瑞大学等世界知名大学建立了长期紧密合作关系。

 

成员简介:

团队负责人:

吴小培教授、博士生导师,安徽省学术和技术带头人后备人选

研究方向:生物医学信号处理

 

核心成员:

吕钊教授、博士生导师,国家信息标准化委员会委员

研究方向:生物医学信号处理与人-机交互技术

张德祥教授、博导

研究方向:智能图像处理

 

核心成员:

张道信副教授、硕士生导师

研究方向:嵌入式系统设计

 

核心成员:

张超博士、硕士生导师

研究方向:智能视频处理

 

核心成员:

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郭晓静博士、讲师

研究方向:统计信号处理

 

核心成员

 

张磊博士、讲师

研究方向:嵌入式系统设计

 

7

周蚌艳博士、讲师

研究方向:生物医学信号处理

 

高湘萍讲师,安徽省高校中青年骨干教师

研究方向:生物医学信号处理

 

李平讲师,365bet官网唯一大品牌高层次人才引进,享受副教授待遇

研究方向:无线感知

 

裴胜兵讲师,365bet官网唯一大品牌高层次人才引进,享受副教授待遇

研究方向:医学图像处理

 

胡世昂讲师,365bet官网唯一大品牌高层次人才引进,享受副教授待遇

研究方向:生物医学信号处理

 

承担国家级项目情况:

1. 国家自然科学面上基金:基于EEG 卷积混合模型的自适应空域滤波及其在脑-机接口中的应用,项目编号:61271352

2. 国家自然科学面上基金:基于多通道EOG的眼动情绪表征与识别方法研究,项目编号:61972437

3. 国家自然科学面上基金:动态独立分量分析及其在运动意思脑电分析中的应用,项目编号:60771033

4. 国家自然科学面上基金:思维脑电的独立分量分析及其在脑机接口技术中的应用,项目编号:60271024

5. 国家自然科学面上基金:多窗实值离散Gabor展开与变换理论及快速算法,项目编号:61372137

6. 国家自然科学面上基金:基于多抽样率滤波实现有限长周期离散Gabor展开与变换的理论及快速并行算法,项目编号:61071169

7. 国家自然科学面上基金:实值离散Gabor时频变换理论、快速算法及应用研究,项目编号:60572128

8. 国家自然科学青年基金:基于EOG的人体行为识别算法及其应用研究,项目编号:61401002

9. 高等学校博士学科点专项科研基金:基于动态独立分量分析的非平稳脑电分析及其应用,项目编号:20080357000

 

代表论文:

1. Xiaopei W, Zhou B Y, Lv Z, et al. To Explore the Potentials of Independent Component Analysis in Brain-Computer Interface of Motor Imagery[J]. IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 2019.

2. Sun W, Lv Z, Wu M, et al. A Comparative Experimental Study Between Instantaneous and Convolutional BSS Models for Saccadic EOG Signal Separation[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2020.

3. Lv Z, Zhang C, Zhou B, et al. Design and implementation of an eye gesture perception system based on electrooculography[J]. Expert Systems with Applications, 2018, 91: 310-321.

4. Zhao Lv, Bei-bei Zhang, Xiao-pei Wu*, Chao Zhang, Bangyan Zhou. A Permutation Algorithm Based on Dynamic Time Warping in Speech Frequency-Domain Blind Source Separation[J]. Speech Communication, 2017, 92: 132-141.

5. 胡盼, 张磊, 周蚌艳, 吴小培*. 基于独立分量分析的在线脑-机接口系统[J]. 生物医学工程学杂志, 2017, 34(1): 1-9.

 

授权专利:

[1]吴小培等. 2011,基于眼电信号的人机交互系统, 专利号:ZL200910117157.1, 中国.

[2]吴小培等. 2017, 基于动态累积量估计的语音端点检测方法,专利号: ZL 201510222045.8, 中国.

[3]吴小培等. 2010, 基于语音识别和无线传感网的智能家电控制系统,专利号: ZL 200810194811.4, 中国.

[4]吕钊等. 2011,眼电信号特征提取与识别方法, 专利号: ZL200910117156.1, 中国.

[5]吕钊等. 2016, 一种结合脑电和眼电的信息交互系统及方法, 专利号: ZL 201310290388.9, 中国.

[6]吕钊等. 2016, 一种基于共同空间模式的眼动信号识别系统及其识别方法, 专利号: ZL 201414156043.9, 中国.

[7]吕钊等. 2019, 一种基于EOG的人体行为识别系统及方法, 专利号: 201610885750.0, 中国.

[8]张超等. 2019, 基于二阶盲辨识的非接触式眨眼与心率联合检测系统及方法,专利号:201610101549.6, 中国.

 

自主研发的生物信息感知系统:

  1. 基于EEG的运动意识感知系统

通过对在不同思维作业类型(左手运动、右手运动、左脚运动、右脚运动等)下脑电信号的分析,实现了对运动意识想象的主动感知。

 

2. 基于EOG的眼动行为感知系统

通过EOG信号的获取、特征提取及识别,实现对眼动行为的实时感知,并使用眼动行为对外设进行控制。

3. 基于alpha波的疲劳检测系统

提取人体闭眼睛时产生的脑电信号特征,实现对外部设备的控制或疲劳检测等。

 

4. 胎儿心率实时监测系统

使用生物电极进行混合信号的采集,并对母体与胎儿心电进行实时分离,实现对胎儿心电的快速检测。

 

5. 心率动态监测与分析系统

利用手握式电极获取使用者心电图,并对其进行心率计算和ECG特征分析,实现对用户健康状态的评估。

 

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6. 微创手术语音控制机器人

使用语音识别技术实现对内窥镜手术机器手臂的控制,用以替代传统扶镜手的角色,其识别正确率可达到95%以上。

 








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