焦学军 作品数:53 被引量:171 H指数:8 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 教育部“新世纪优秀人才支持计划” 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>>
基于功能性近红外光谱的脑力负荷评估 被引量:2 2015年 实验目的是在N—back任务中利用功能性近红外光谱(fNIRS)进行脑力负荷的分级和测量研究。对18名被试者进行了图片N—back工作记忆任务,利用fNIRS采集了被试者大脑皮层前额叶的血氧变化,同时记录了绩效与主观问卷数据。结果发现不同难度任务下绩效结果、主观问卷结果及fNIRS参数均有显著差异;背外侧前额叶区(DLPFC)对fNIRS的响应比较敏感;利用支持向量机(SVM)可以较为准确地识别4个难度N—back任务的脑力负荷;SVM判决值的一种变换形式能够作为评估和预测脑力负荷的指标。 潘津津 焦学军 王春慧 陈善广 焦典 姜劲 张朕关键词:光谱学 血液动力学 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 一种基于多生理参数方法融合的脑力负荷评估方法 本发明公开了一种基于多生理参数方法融合的脑力负荷评估方法,其包括以下步骤:S1、设计面对目标复杂任务五个特性的控制变量实验,获取上述实验的功能性生理数据,并对其进行预处理;S2、完成从所述生理数据中提取反映不同特性对脑力... 焦学军 潘津津 姜劲多生理信号信息融合技术的情绪识别发展 被引量:7 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 功能性近红外技术的运动伪迹和生理干扰处理方法综述(英文) 被引量:3 2015年 功能性近红外技术是一种新型无损检测人脑功能性活动的探测技术,该技术监测到的脑功能信号易受到生理活动和人的相对运动的干扰,分别称为生理干扰和运动伪迹,这些干扰的存在严重影响信号质量,因此需要开发消除生理干扰和运动伪迹的信号处理方法。介绍了目前功能性近红外信号的主要干扰源、相应的生理干扰与运动伪迹的去除方法,分析了当前功能性近红外技术存在的问题和可能的发展方向,并重点讨论了功能性核磁共振技术与功能性近红外技术的优劣。最后总结了功能性近红外数据处理方面的发展前景。 姜劲 焦学军 潘津津 肖毅 焦典关键词:医用光学 生理干扰 航天工效学研究与实践 被引量:9 2018年 航天工效学是人因工程在载人航天领域中的应用,经过近50年的发展和实践,从航天人-机-环系统层面开展基础、应用基础及工程应用研究,突破和解决了大量科学问题及关键技术,有力支撑了我国载人航天工程SZ1-SZ5飞行任务、空间实验室任务以及当前的空间站任务。本文回顾了航天工效学在载人航天领域取得的主要成果及其在工程实践中的应用。重点介绍了近几年在航天特因环境下人的能力特性、航天器工效学设计与评价、数字航天员作业能力建模与仿真等方面的研究进展。结合我国载人航天后续空间站、深空探测等任务的发展趋势,介绍了该领域后续应重点开展的研究。 王春慧 陈晓萍 蒋婷 王丽 姜昌华 王波 黄守鹏 肖毅 田雨 焦学军关键词:工效学 载人航天 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