基于时移和片组注意力融合的双流行为识别网络

基于深度学习的行为识别算法往往由于复杂的网络设计而难以在实际应用中达到快速、准确的识别效果.针对以上情况,提出一种轻量型的基于时移和片组注意力融合的端到端双流神经网络模型.算法在RGB与光流分支网络中,采用时间稀疏分组随机采样策略实现长时程建模,利用时移模块在时间维度上置换部分通道从而结合邻帧信息来提升时序表征能力,同时通过多路径及特征图注意融合的片组注意力模块提升网络的识别性能.实验表明,模型在行为识别公共数据集UCF101及HMDB51上分别达到了95.00%和72.55%的识别准确率.     

基于MEMS技术的柔性多触点深部脑刺激电极研制

深部脑刺激可以有效治疗帕金森病、癫痫、抑郁等疾病。深部脑刺激电极是深部脑刺激系统中的重要组成部分,传统的四触点电极由于通道少,触点面积大,分辨率低,容易刺激不必要的区域从而引起副作用。为提高深部脑刺激的分辨率和精度,设计了一种具有24 个触点的深部脑刺激电极,并利用微机电系统制作技术制作出柔性电极。该柔性电极基底材料为生物相容性良好的聚一氯对二甲苯（Parylene C）,导电材料为金。电极触点和焊点均为285 m1 500 m,连接焊点和触点的连接线宽为50 m 。初步电学测试表明,电极具有良好的低阻抗电学性能。使用多触点电极可减小触点尺寸,提高刺激的分辨率,改善脑刺激电极在临床中的治疗效果。     

超低功耗智能移动心电监测设备

移动智能传感是健康监测与管理的关键技术.面向智能心电传感器技术领域,设计了传感、信号处理、通信三个低功耗模块,并从系统设计上协调配合以降低功耗,研发了微负荷和可长期监测的贴片式心电监测设备,并具备实时心电处理和心率检测功能.该智能传感设备体积为24 mm×16 mm×10 mm,质量为1.73g.采用80 mAh容量的锂聚合电池供电,在256 Hz采样率时可持续工作7天以上.数据无线上传至电脑后,上位机软件可进行心电图(ECG)实时显示、处理.此外,该设备亦可通过蓝牙将心率数据传输至手机,可持续工作14天以上.     

神经信息实时处理平台的快速开发

针对神经信息处理过程中的高速实时、快速开发、多功能复杂算法实现等需求,对当前几种主流的硬件实时处理开发平台进行比较,并综述神经信息实时处理开发过程及知识产权(IP)核的快速开发方法.同时,对基于可编程片上系统的神经信息实时处理平台快速开发的需求从多平台连接、开发工具之间高效转换和标准化信息处理库三个方面进一步阐述,为神经信息实时处理快速开发的研究提供了参考.     

基于MEMS技术的植入式柔性多触点平面电极阵列

为提高植入式电极阵列的分辨率,降低生物组织损伤,保证其在生物体内稳定工作,本文提出了一种基于聚对二甲苯(Parylene C)的柔性多触点平面电极阵列.该电极为Parylene C/Au/Parylene C 3层结构,共24个通道.电极采用标准MEMS工艺加工,触点分布精确,轮廓清晰,表面平整,粗糙度为23.8 nm.为评估电极的工作性能,采用磷酸缓冲液(PBS溶液)模拟生物组织液,对电极阵列进行了电化学阻抗测试及循环伏安测试.测试表明,电极在100 Hz与1 000 Hz的阻抗值约为400 kΩ与50 kΩ,满足记录电极对阻抗的要求,同时,不同通道之间具有良好的一致性.此外,对随机选取的一个通道进行的循环伏安法测试表明,电极在刺激模式下具有良好的可逆性,对组织无影响,该通道的电荷储存能力约为650μC/cm2,与文献报道电极相当.     

无线光刺激与神经传感系统

光遗传神经调控正在向闭环技术发展,针对实验动物可自由活动的需求,研发具有大范围光刺激、神经信号同步记录、无线程控等功能的无线光刺激与神经传感系统。该系统包括光刺激—电记录神经接口、刺激传感模块、无线收发模块以及上位机软件。可无线实时调节光刺激频率、幅度和占空比等参数,并同步采集神经信号。给予小鼠刺激运动皮层30Hz光刺激,小鼠运动明显增强,同时记录到刺激诱发的脑电信号。系统为光遗传技术提供多功能神经调控平台,有助于神经环路和神经疾病的长时程研究。     

基于最大相关和最小冗余准则及极限学习机的癫痫发作检测方法

癫痫发作检测可以实现脑电分类和病灶定位,对癫痫的临床治疗具有重要意义。针对大数据量、高特征值空间长程脑电的快速和准确分类问题,提出一种基于最大相关和最小冗余准则及极限学习机的癫痫发作检测方法。对脑电信号进行短时傅里叶变换,并选取能量时频分布为特征,利用基于最大相关和最小冗余准则的方法进行特征选择,并使用极限学习机、支持向量机和反向传播算法对癫痫不同状态进行分类和判别。实验结果表明,极限学习机的分类准确率和训练速度两方面性能优于支持向量机和反向传播算法,发作间期和发作期的分类准确率达到98%以上,训练时间仅为0.8s,所提方法能够实时准确地检测癫痫发作。