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曹勇: 作品数：33 被引量：101H指数：6; 供职机构：中国航天员科研训练中心更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国航天医学工程预先研究项目更多>>; 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术机械工程理学更多>>

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语义匹配性及刺激间隔对视听双模态脑控字符输入系统的影响: 2018年; 近年来,基于事件相关电位(ERP)的脑控字符输入系统的研究越来越多,视觉与听觉的多模态刺激范式作为一种新型的复合刺激越来越受到关注.然而,研究视听双模态刺激的脑控字符输入系统性能因素的文章却很少报道.本研究旨在初步探究视听觉刺激的语义匹配性以及刺激间隔(SOA)对视听双模态脑控字符输入系统的影响.为此,本研究设计了语义匹配、语义失配两种刺激范式,每种范式又设置两种不同的刺激间隔(200,ms或400,ms).10名健康被试参与了本实验,通过对比事件相关电位特征、可分性及分类正确率发现视听觉匹配性、刺激间隔以及两者交互作用对非目标刺激大脑反应、目标刺激大脑反应及其可分性都有显著性影响,且视听觉的匹配性对视听联合脑控字符输入系统分类正确率影响显著,但是不同刺激间隔脑机接口分类正确率之间并无显著性差异.本研究的结果能够为基于双模态刺激脑控字符输入系统的范式选择和优化提供一定的指导意见.; 安兴伟曹勇綦宏志焦学军明东; 关键词：脑机接口事件相关电位双模态

航天噪声环境对脑机接口的影响研究被引量：1: 2017年; 针对目前研究较薄弱的脑机接口在舱内噪声环境下的适应性问题,通过调整天宫一号舱内噪声录音至60dB以完全模拟太空舱内环境噪声,探究了P300、SSVEP和运动想象三种脑机接口在模拟天宫一号舱内噪声环境下分类正确率和特征的变化。结果显示:模拟天宫一号噪声环境与安静环境(20~40dB)相比,P300靶刺激幅值发生了较显著提高,但是分类正确率无显著性改变;SSVEP的各频率信噪比和分类正确率无显著性改变;运动想象正确率下降且显著,但仍在适用范围。表明脑机接口在载人航天噪声环境下具有较强适用性。; 张朕焦学军杨涵钧徐凤刚姜劲曹勇潘津津; 关键词：脑机接口载人航天噪声 P300 SSVEP

利用fNIRS研究情绪状态下的脑力负荷评估被引量：4: 2016年; 为研究采用功能性近红外光谱(fNIRS)技术评估不同情绪状态下操作者脑力负荷(MWL)的可行性,为开展以MWL评估为基础的操作者功能状态(OFS)评估提供技术支持,进行了多种情绪刺激下的图片n-back任务实验,包括负性、积极和中性三组情绪.采用任务绩效、主观量表和fNIRS生理测量等方法采集16名参试者的实验数据.任务绩效和主观状态评分均表明参试者MWL在外部因素影响下发生变化.从fNIRS信息中提取了时域、频域和非线性域共380个生理特征作为OFS评估模型输入,采用支持向量机作为分类器,建立了MWL评估模型.评估模型采用中性情绪刺激下的任务数据作为训练数据,积极情绪和负性情绪刺激下的实验数据作为测试数据,分别取得了92.49%、75.90%和79.99%的平均分类正确率.通过实验数据分析,验证了任务负荷和情绪刺激能够有效影响操作者MWL的实验假设,证明了采用fNIRS技术建立多种情绪状态下MWL评估模型的可行性,为开展复杂任务情况下以MWL为基础的OFS评估提供依据.; 姜劲焦学军潘津津王春慧张朕曹勇杨涵钧徐凤刚; 关键词：医用光学情绪状态

多生理信号信息融合技术的情绪识别发展被引量：6: 2021年; 近年来,焦虑、抑郁症的发生率大幅增加,有效识别情绪并对负面情绪进行及时干预和排解显得尤为必要。现阶段情绪识别的研究主要有针对非生理信号和生理信号的识别。其中,生理信号采集的数据更为客观。随着便携式、可穿戴设备的快速发展,基于生理信号的情绪识别显示出广阔的应用前景。由于利用单一生理信号对情绪分类准确率的提升陷入了瓶颈,不少学者开始研究融合多种生理信号进行情绪识别。本文从基于生理信号的情绪识别、信息融合、分类等方面,梳理了近年来多生理信号在情绪识别领域的发展进程和研究现状,并归纳总结了目前存在的主要问题和挑战。; 杨捷鸿焦学军曹勇李启杰楚洪祚黄梦盈姜劲; 关键词：情绪识别脑电特征提取虚拟现实

基于运动想象脑机接口的外骨骼控制系统研究被引量：5: 2020年; 目的为提高人机系统作业绩效,降低操作者的体力、脑力负荷,设计基于运动想象脑机接口的外骨骼控制系统。方法外骨骼控制系统采用舱外航天服上肢作为受力外骨骼,开源脑电采集板卡OpenBCI Cyton Borad充当操作者与外骨骼的控制链接,信号处理与控制软件在笔记本电脑上完成。设计想象左手、想象右手两指令的运动想象脑机接口范式,并招募5名受试者参加实验,对系统有效性进行验证。结果5名受试者同步模式识别正确率为82.5%,选取表现最佳的受试者进行异步模式测试,基于40个刺激的空白数据中检测想象状态识别正确率达到100%,指令输出延时2s左右,想象左、右手识别正确率为70%。结论实验结果验证了设计的外骨骼控制系统的有效性,并可为舱外服外骨骼控制和后续空间遥操作类任务的人机交互方式提供新的思路。; 尹锐曹勇姜劲焦学军莫言张瑞明; 关键词：脑机接口外骨骼支持向量机

基于功能近红外光谱的多生理脑力疲劳检测被引量：16: 2017年; 脑力疲劳会引起人机系统绩效下降甚至引起安全事故,因此实时检测疲劳状态具有重要意义。虽然关于脑力疲劳检测的研究较多,但仍未有统一生理标准。由于疲劳的复杂性,多生理检测法已经成为一种趋势,但是会增大设备复杂度。功能近红外光谱能够通过测量人大脑皮层的血氧活动而间接反映脑认知功能,近红外信号中的心动和呼吸信号属于生理活动的敏感信息,但是常被作为干扰去除,因此造成了信息丢失。为增强近红外的生理信息含量并建立多生理疲劳检测模型,从近红外信号中提取出心动和呼吸作为新的敏感特征,并结合均值斜率等常规特征构建基于支持向量机的脑力疲劳检测模型。研究采用60 min 2-back任务诱导疲劳状态,利用近红外测量了15名被试包括前额(PFC)共计10个通道的脑皮层近红外信号。研究结果证实了提取出的心动和呼吸特征对疲劳敏感,且增大了疲劳识别的准确性(84%→90%)。因此,所建立的模型能够有效地检测脑力疲劳并且降低了多生理脑力疲劳检测设备的复杂度。; 张朕姜劲傅嘉豪曹勇焦学军; 关键词：近红外光谱脑力疲劳心动支持向量机

一种基于心算和工作记忆等的脑力负荷诱发技术: 本发明公开了一种基于心算、按键和N‑Back的脑力负荷诱发范式。本发明融合了心算、按键和N‑Back三种任务，且各个任务的难度均可以自由独立设置，可以准确地研究逻辑运算、视觉加工和工作记忆这三种不同类型任务对脑力负荷的影...; 焦学军姜劲曹勇傅嘉豪姜昌华李启杰; 文献传递

基于脉搏波的警觉度检测研究被引量：2: 2017年; 本文采用脉搏波信号研究了警觉度的变化规律。本研究共招募10名受试者参加了持续95 min的警觉度"时钟测试"(MCT)。试验过程中,受试者们通过卡罗林斯卡嗜睡量表(KSS)和斯坦福嗜睡量表(SSS)主观评价了清醒程度,同时记录了所有受试者的目标反应时间、目标识别正确率和脉搏波信号。结果表明,根据主观量表得分和受试者的行为学数据可以将警觉度定标为3个水平:前30 min为高警觉度水平;中间30 min为一般警觉度水平,后30 min为低警觉度水平。此外,脉搏波信号的时域特征,如:次级波峰幅值、波峰幅值、次级波峰潜伏期,随警觉度的降低而减小,而波谷幅值随警觉度的降低而增大;频域特征:8.600~9.375 Hz、11.720~12.500 Hz、38.280~39.060 Hz和39.060~39.840 Hz这4个子频带的能量概率也随警觉度的降低而减小。最后,在上述8个特征建立的模型中,10名受试者三分类正确率的平均值高达88.7%。本文的研究结果证实了脉搏波在警觉度评估上的可行性,为警觉度的实时监测提供了新的思路。; 曹勇焦学军潘津津姜劲傅嘉豪徐凤刚杨涵钧; 关键词：脉搏波支持向量机小波包分解

脑力负荷个性化脑电响应特征规律及识别研究: 2021年; 在脑力负荷的研究中,诱发出等级可分的脑力负荷状态是精确测量脑力负荷的基础。采用个性化的实验设计,可确保每名受试者都能被诱发出等级可分且逐级递增的脑力负荷状态。使用脑电图(EEG)记录在3种负荷水平下N-Back任务的生理响应,发现随着负荷的增加,前额叶、中央区以及枕叶位置的θ、α波段能量出现降低,低β波段的能量在前额叶、中央区、顶叶等区域出现下降,而在枕叶正则出现增高。结果表明,随着脑力负荷的升高,受试者的活跃脑区发生了改变。对比时域特征、频域特征、非线性特征以及全部类型特征同时使用情况下的负荷分类情况,使用全部类型特征不仅能够达到平均89.4%的较高正确率,而且提高了模型的鲁棒性。; 楚洪祚焦学军姜劲曹勇杨捷鸿黄梦盈王立志李修乾; 关键词：脑电图 N-BACK 人机环境

脑力负荷的检测方法、系统及相关设备: 本申请公开了一种脑力负荷的检测方法、系统及相关设备。其中，该方法包括：在检测到受试者执行完预设的测试任务后，通过脑电测试设备对受试者的脑部进行测量，并通过脑电测试设备获取M个通道中的脑电信号；通过功能性近红外光谱对受试者...; 焦学军王立志姜劲曹勇李启杰崔桂玲王宏伟; 文献传递

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