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龍圖騰網獲悉華南理工大學;人工智能與數字經濟廣東省實驗室(廣州);華南腦控(廣東)智能科技有限公司申請的專利基于深度神經網絡與腦機接口的自動睡眠分期系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116058800B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310149468.6，技術領域涉及：A61B5/00；該發明授權基于深度神經網絡與腦機接口的自動睡眠分期系統是由李遠清;羅麗嫻;王斐設計研發完成，并于2023-02-21向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于深度神經網絡與腦機接口的自動睡眠分期系統在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于深度神經網絡與腦機接口的自動睡眠分期系統，包括：數據采集模塊，用于采集并記錄用戶的腦電信號；數據預處理模塊，用于處理腦電信號；分期模型訓練模塊，采用深度神經網絡構建自動睡眠分期模型，并通過構建的自動睡眠分期模型對單通道腦電信號進行特征表示、特征加強和特征抓取，并通過多次迭代獲取最優的自動睡眠分期模型；自動分期模塊，利用最優的自動睡眠分期模型對已預處理的睡眠腦電樣本進行全自動的睡眠階段判別；反饋模塊，用于反饋自動分期模塊處理后的結果，實時輸出，并寫入到整晚的睡眠分析報告中。本發明提供了端到端的自動睡眠分期框架，克服了傳統手工分期的低效繁瑣，提升對人類睡眠階段的分類精度。

本發明授權基于深度神經網絡與腦機接口的自動睡眠分期系統在權利要求書中公布了：1.基于深度神經網絡與腦機接口的自動睡眠分期系統，其特征在于，包括： 數據采集模塊，用于采集并記錄用戶的腦電信號； 數據預處理模塊，用于處理由數據采集模塊獲得的腦電信號，包括對腦電信號進行窗口分割和數據增強，并對數據進行預處理，以減少原始數據中的噪聲，降低原始數據的維度，得到一個個遵循美國睡眠醫學會AASM標準的30秒長的數據樣本； 分期模型訓練模塊，采用深度神經網絡構建自動睡眠分期模型，并通過構建的自動睡眠分期模型對單通道腦電信號進行特征表示、特征加強和特征抓取，并通過多次迭代獲取最優的自動睡眠分期模型； 自動分期模塊，利用迭代獲得的最優的自動睡眠分期模型對已預處理的睡眠腦電樣本進行全自動的睡眠階段判別； 反饋模塊，用于傳遞反饋自動分期模塊處理后的結果，進行實時輸出，并寫入到整晚的睡眠分析報告中； 所述分期模型訓練模塊執行以下操作： 1構建自動睡眠分期模型，包含3個部分：采用卷積神經網絡的一維卷積結構作為樣本特征提取模塊，采用卷積神經網絡中的ResNet結構作為樣本特征加強模塊，采用卷積神經網絡中的自注意力機制結構作為樣本特征抓取模塊； 2通過自動睡眠分期模型對單通道腦電信號進行特征表示、特征加強和特征抓取，具體如下： 通過樣本特征提取模塊對進入自動睡眠分期模型的初始輸入進行特征表示，該樣本特征提取模塊的操作由4組一維卷積層、批歸一化層、非線性激活層組成，其中，非線性激活層由LRelu函數gx來完成： gx＝maxμx,x 式中，x為上一層批歸一化層的輸出，μ是保證x在負區間時輸出不為0的系數，訓練前確定好的，保證有部分輸入樣本進入LRelu的左半部分時，仍有一個小梯度能夠用于更新； 將樣本特征提取模塊的輸出作為樣本特征加強模塊的輸入，該樣本特征加強模塊根據美國睡眠醫學會AASM標準，采用了卷積核大小為輸入的長度，步長為1的平均池化層，模擬計算特征波形的出現時長，進行樣本的特征加強； 將樣本特征加強模塊的輸出作為樣本特征抓取模塊的輸入，該樣本特征抓取模塊采用自注意力機制結構，得到一個注意力權重的矩陣，與樣本特征加強模塊的二維輸出相乘，而后經過一個全局平均池化層，輸出一個已加權的序列，從而利用自注意力機制結構進行樣本內的特征波形識別； 將樣本特征抓取模塊的輸出輸入到具有5個神經元的softmax層，由softmax層計算出輸入樣本對應的5種睡眠階段的分類概率，所有神經元的概率值在0，1范圍內，且它們的和為1，最終分類概率最大的睡眠階段作為自動睡眠分期的結果： 式中，m是softmax層的神經元個數，i是神經元的指代編號，exp函數是以e為底的指數函數，將樣本特征抓取模塊的輸出xi轉化到指數函數上，這樣保證了概率的非負性，然后將轉化后的結果除以每個神經元輸出轉化后結果的和，這樣保證了分類概率在0到1之間； 3對自動睡眠分期模型進行訓練，因為人的睡眠結構受年齡發育影響，所以將數據集按照受試者的年齡段劃分為n份，每一份依次作為驗證集，剩余的份數作為訓練集； 4依次將訓練集輸入自動睡眠分期模型進行訓練，經過多次迭代選擇最合適的參數，得到n個含有已學習參數的自動睡眠分期模型，即最優的自動睡眠分期模型； 所述反饋模塊能夠以可調節的時間間隔，輸出當前睡眠階段的睡眠分期結果，且該結果與受試者的實際狀態之間的滯后時間小，并在最后輸出一份完整的睡眠報告，包括夜間睡眠時間、深睡比例、淺睡比例、快速眼動比例以及清醒次數。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人華南理工大學;人工智能與數字經濟廣東省實驗室(廣州);華南腦控(廣東)智能科技有限公司，其通訊地址為：510640 廣東省廣州市天河區五山路381號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。