基本信息
何晖光  男  博导  中国科学院自动化研究所
电子邮件: huiguang.he@ia.ac.cn
通信地址: 中关村东路95号自动化大厦1025
邮政编码: 100190
部门/实验室:类脑智能研究中心

研究领域

 模式识别,医学图像处理,脑与认知科学,脑-机接口,计算机图形学


1、脑-机接口
研发脑-机接口中多模神经信号获取新理论与新方法、并对脑-机接口中的神经信息进行解析,包括脑电的实时伪影抑制,节律波的提取与分析,基于fMRI的脑功能区定位及脑电活动时空模式分析,眼动与脑电数据的同步采集与联合分析,以及以上算法的在线实现,在此基础上实现基于虚拟现实的BCI实验平台和多模态脑-机接口原型系统及相应的软件平台。

2、基于视觉信息编解码的深度学习类脑机制研究
为了探讨深度学习的理论基础,我们将利用深度神经网络来进行视觉信息编码和解码,希望由此找到深度学习的类脑生物基础,并揭示大脑视觉计算的机制。我们拟开展以下研究:(1)基于深度学习方法对自然场景图片进行表征,并考察每个表征层是否对应特定的脑功能区,揭示深度学习表征的类脑计算基础;(2)通过深度学习进行视觉信息的神经编解码,理解人类视觉信息加工的特征空间及在大脑中的组织规律,并利用大脑的编解码分析引导视觉信息处理的深度神经网络建模;(3)采用fMRI和EEG信号的深度学习作为神经约束,挖掘图像低层特征和高层特征之间的关系,引导视频图像的特征选择,将其应用在视频图像的分类、检索和重构上。

3、基于多模态影像的医学图像数据处理方法及其应用
结合多模态影像数据,研发基于深度学习、类脑智能的医学图像处理方法,包括图像的分割、配准、脑网络分析等,并结合临床信息综合分析,寻找与特定疾病相关的影像学参数,辅助医生早期发现、临床诊断和预后评估。目前感兴趣的疾病包括弱视、青光眼等。



招生信息

本课题组与国外研究机构及国内多家医院建立了广泛的合作关系,研究方向属于多学科交叉,我们欢迎来自数学,计算机,自动化,生物医学工程等专业的同学,免推或报考均可。希望你对研究有浓厚兴趣,勤奋踏实,乐观向上,具有团队合作精神!

招生专业
081104-模式识别与智能系统
081203-计算机应用技术
招生方向
模式识别,图像处理
类脑神经机器人和人机协同
医学图像处理

教育背景

1999-03--2002-04   中科院自动化所   博士
1994-09--1997-04   大连海事大学   硕士
1990-09--1994-07   大连海事大学   学士
学位
中科院自动化所   1999.3--2002.4            博士     医学图像处理
大连海事大学       1994.9-1997.4             硕士     海上交通工程
大连海事大学       1990.9-1994.7            学士       航政管理
出国学习工作

2003-2004                  美国罗切斯特大学              访问博士后
2007.12-2008.3         加拿大滑铁卢大学               高级研究学者

2014.10-2015.4         美国北卡大学教堂山分校    访问教授

工作经历

1997.4 ~ 1999.3    大连海事大学      助教
2002.4 ~ 2004.6    中科院自动化所 助理研究员
2004.6 ~  2011.10 中科院自动化所 副研究员 
2011.10~  现在         中科院自动化所 研究员    
2012.6 ~   现在         中科院自动化所 研究员  博士生导师
社会兼职
2017-11-25-今,中国自动化学会模式识别与机器智能专业委员会, 委员
2017-10-10-今,中国图象图形学会机器视觉专业委员会, 常务委员
2017-07-01-今,中国计算机学会, 高级会员
2017-05-15-今,中国图象图形学会视觉大数据专业委员会, 常务委员
2016-10-10-今,中国人工智能学会模式识别专业委员会, 委员
2014-05-15-今,中国计算机学会计算机视觉专业委员会, 委员
2011-11-01-今,Restorative Neurology and Neuroscience, 编委
2010-10-01-今,中国医学影像杂志, 编委
2010-02-01-今,IEEE, 高级会员

教授课程

脑-机接口技术
医学图像分析

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 神经眼科的影像体系创建与推广, 一等奖, 部委级, 2017
(2) 中国科学院青年创新促进会优秀会员, , 院级, 2016
(3) 中科院青年创新促进会, , 院级, 2012
(4) 中科院卢嘉锡青年人才奖, , 院级, 2009
(5) 北京市科技新星, , 省级, 2007
(6) 基于混合匹配的指纹识别系统与应用, 二等奖, 国家级, 2004
(7) 数字几何的研究及其在医学可视化中的应用, , 院级, 2004
(8) 大规模断层数据的分割与重建的研究及应用, 二等奖, 国家级, 2003
专利成果
( 1 ) 一种对管状结构内层分割的方法, 发明, 2011, 第 1 作者, 专利号: ZL200910087352.4
( 2 ) 一种快速高保真地构造血管内超声长轴影像的方法, 发明, 2011, 第 2 作者, 专利号: ZL 200910242341
( 3 ) 一种基于里奇流的表面配准方法, 发明, 2012, 第 1 作者, 专利号: ZL201210544488.5
( 4 ) 一种提取冠状动脉血管中心线的方法, 发明, 2011, 第 1 作者, 专利号: ZL201010244941.1
( 5 ) 一种利用先验知识的人类外侧膝状体自动分割方法, 发明, 2017, 第 1 作者, 专利号: ZL 201310722891.7

出版信息

   
发表论文
(1) Hierarchical Convolutional Neural Networks for EEG-Based Emotion Recognition, Cognitive Computation, 2018, 通讯作者
(2) Automatic brain labeling via multi-atlas guided fully convolutional networks, Medical Image Analysis, 2018, 通讯作者
(3) Semi-supervised Deep Generative Modelling of Incomplete Multi-Modality Emotional Data, ACM Multimedia, 2018, 通讯作者
(4) Combining Disrupted and Discriminative Topological Properties of Functional Connectivity Networks as Neuroimaging Biomarkers for Accurate Diagnosis of Early Tourette Syndrome Children, Molecular Neurobiology, 2018, 通讯作者
(5) Disrupted topological organization of structural networks revealed by probabilistic diffusion tractography in Tourette syndrome children, Human Brain Mapping, 2017, 通讯作者
(6) Altered Spontaneous Brain Activity in Children with Early Tourette Syndrome: a Resting-state fMRI Study, Scientific Reports, 2017, 通讯作者
(7) A diagnosis model for early Tourette syndrome children based on brain structural network characteristics, SPIE Medical Imaging, 2017, 通讯作者
(8) Using support vector machines with tract-based spatial statistics for automated classification of Tourette syndrome children, SPIE Medical Imaging, 2017, 通讯作者
(9) Brain Image Labeling Using Multi-atlas Guided 3D Fully Convolutional Networks, MICCAI Workshop, 2017, 通讯作者
(10) Multi-modal multiple kernel learning for accurate identification of Tourette syndrome children, Pattern Recognition, 2017, 通讯作者
(11) Altered functional connectivity within and between the default model network and the visual network in primary open-angle glaucoma: a resting-state fMRI study, Brain Imaging and Behavior, 2017, 通讯作者
(12) A diagnosis model for early Tourette syndrome children based on brain structural network characteristics, SPIE Medical Imaging, 2016, 通讯作者
(13) Using support vector machines with tract-based spatial statistics for automated classification of Tourette syndrome children, SPIE Medical Imaging, 2016, 通讯作者
(14) Graph theoretical analysis reveals the reorganization of the brain network pattern in primary open angle glaucoma patients, European radiology, 2016, 通讯作者
(15) Combining tract‐and atlas‐based analysis reveals microstructural abnormalities in early Tourette syndrome children, Human Brain Mapping, 2016, 通讯作者
(16) Structural brain alterations in primary open angle glaucoma: a 3T MRI study, Scientific reports, 2016, 通讯作者
(17) Functional Reorganizations of Brain Network in Prelingually Deaf Adolescents, Neural Plasticity, 2016, 通讯作者
(18) Automatic segmentation of the lateral geniculate nucleus: Application to control and glaucoma patients, Journal of neuroscience methods, 2015, 通讯作者
(19) Brain Abnormalities in Congenital Fibrosis of the Extraocular Muscles Type 1: A Multimodal MRI Imaging Study, PlosOne, 2015, 通讯作者
(20) Grey matter connectivity within and between auditory, language and visual systems in prelingually deaf adolescents, Restorative neurology and neuroscience, 2015, 通讯作者
(21) Spherical volume-preserving Demons registration, Computer-Aided Design, 2015, 通讯作者
(22) Age estimation using cortical surface pattern combining thickness with curvatures, Medical Biological Engineering Computing, 2014, 通讯作者
(23) Local cortical thinning links to resting-state disconnectivity in major depressive disorder, Psychological medicine, 2014, 通讯作者
(24) Altered white matter integrity in Children with Prelingual deafness: a High resolution Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) imaging Study, American Journal of Neuroradiology, 2013, 通讯作者
(25) Alterations of grey matter asymmetries in adolescents with prelingual deafness: A combined VBM and cortical thickness analysis, Restor Neurol Neurosci, 2013, 通讯作者
(26) Regional specificity of sex effects on subcortical volumes across the lifespan in healthy aging, Human Brain Mapping, 2012, 通讯作者
(27) Quantification of the Human Lateral Geniculate Nucleus In Vivo Using MR ImagingBased Morphometry, American Journal of Neuroradiology, 2012, 通讯作者
(28)  Cortical thickness analysis and optimized voxel-based morphometry in children and adolescents with prelingually profound sensorineural hearing loss, Brain Research, 2012, 通讯作者
(29) Directional Diffusivities Changes of Optic Nerve and Optic Radiation in Optic , British Journal of Radiology, 2011, 通讯作者
(30) Gender Consistency and Difference in Healthy Adults Revealed by Cortical , NeuroImage, 2011, 通讯作者
(31) Structural and Functional Deficits in Human Amblyopia, NeuroScience Letters, 2008, 通讯作者
发表著作
   

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 中科院青年人才创新促进会, 主持, 部委级, 2012-01--2014-12
( 2 ) 面向封装过程的X-RAY检测关键技术及成套装备, 参与, 国家级, 2012-01--2014-12
( 3 ) 基于多模态影像的弱视患者脑结构及功能的研究, 主持, 国家级, 2013-01--2016-12
( 4 ) 基于混合现实的脑与脊髓及其比邻结构微创手术训练与实时决策系统, 参与, 国家级, 2013-07--2015-12
( 5 ) 基于视觉信息编解码的深度学习的类脑机制研究, 主持, 国家级, 2016-01--2017-12
( 6 ) 中科院青年创新促进会优秀会员支持项目, 主持, 部委级, 2017-01--2019-12
( 7 ) 视觉神经功能成像设备研制, 主持, 部委级, 2018-01--2019-12
( 8 ) 脑机接口的康复训练方法研究, 主持, 部委级, 2017-07--2018-06
参与会议
(1)人工智能在神经精神疾病研究中的应用   中华医学会第十六次全国精神医学学术会议   2018-09-28
(2)Multi-modal Emotion Recognition with Multi-view Deep Generative Models   2018-06-20
(3)Sharing deep generative representation for perceived image reconstruction from human brain activity   2017-06-24
(4)Frechet Distance for Fiber Clustering of Diffusion Tensor Imaging   Hongwei Wen   2016-06-26
(5)rsfMRI Study with Amblyopia   Jieiqong Wang   2013-06-15
(6)Visual Connectome   Dai Dai   2011-06-26
国际模式识别会议   

合作情况

   
项目协作单位

美国Arizona State University Prof. Jiping He, 脑-机接口
美国Waney State University Prof. Jing Hua,   数字几何分析
德国University of Magdeburg Prof. Sabel,      视觉修复
德国University of Magdeburg Prof. Martin,      抑郁症患者脑结构和功能分析

指导学生

已指导学生

易建华  硕士研究生  081104-模式识别与智能系统  

李文静  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

戴岱  硕士研究生  081104-模式识别与智能系统  

缪倩文  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

王洁琼  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

陶超强  硕士研究生  085211-计算机技术  

周朋  硕士研究生  081104-模式识别与智能系统  

文宏伟  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

陈雪姣  博士研究生  081203-计算机应用技术  

陈智强  硕士研究生  085211-计算机技术  

现指导学生

方龙伟  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

李劲鹏  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

从怀威  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

邢介震  硕士研究生  085211-计算机技术  

王奕欣  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

杜长德  博士研究生  081203-计算机应用技术  

汪胜佩  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

陈智强  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

李丹  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

马学林  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

王海保  硕士研究生  081104-模式识别与智能系统  

毛嘉宇  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

周琼怡  硕士研究生  081104-模式识别与智能系统  

王搏  博士研究生  081203-计算机应用技术  

魏玮  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

贺沁雯  硕士研究生  085211-计算机技术  

王亚飞  硕士研究生  085211-计算机技术