[發(fā)明專利]一種腦機(jī)接口信號(hào)采集系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911211551.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN111046764A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧貞宙;賴文升;唐江;牛廣達(dá);洪偉毅;陶凌;王平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06F3/01
• 代理公司: 南昌金軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 夏軍

本發(fā)明公開了一種腦機(jī)接口信號(hào)采集系統(tǒng)，屬于腦電技術(shù)領(lǐng)域，腦機(jī)接口信號(hào)采集系統(tǒng)包括腦電信號(hào)采集模塊、光子計(jì)數(shù)模塊、腦電信號(hào)數(shù)字化處理模塊、符合模塊。其中，腦電信號(hào)數(shù)字化處理模塊包括閾值設(shè)置模塊，電平比較器模塊，時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊，脈沖甄別模塊，以太網(wǎng)芯片模塊。在腦電信號(hào)數(shù)字化處理模塊中通過(guò)電平比較器將電脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字電脈沖，然后通過(guò)甄別模塊進(jìn)行識(shí)別匹配。由于電脈沖容易受到雜波的干撓，而數(shù)字電脈沖不受雜波的干擾，通過(guò)將電脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字電脈沖降低雜波的影響從而提高腦機(jī)接口信號(hào)的分辨率，而甄別模塊對(duì)電脈沖形狀進(jìn)行識(shí)別匹配可以提高準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及腦電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種腦機(jī)接口信號(hào)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

基于腦機(jī)接口的康復(fù)技術(shù)是近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的一種新型主動(dòng)康復(fù)技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)分析提取患者腦電信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)意圖信息，控制康復(fù)設(shè)備。腦機(jī)接口指在人或動(dòng)物腦與外部設(shè)備間建立的直接連接通路，腦機(jī)接口設(shè)備通過(guò)信號(hào)采集單元采集腦電信號(hào)。腦機(jī)接口設(shè)備在使用時(shí)，必須使信號(hào)采集單元緊貼額頭保證信號(hào)采集的質(zhì)量?，F(xiàn)有的設(shè)備為了達(dá)到這一目的常常導(dǎo)致腦機(jī)接口設(shè)備對(duì)頭部的壓力較大，長(zhǎng)時(shí)間佩戴舒適度低，并且由于腦電信號(hào)較為微弱，存在腦機(jī)接口采集到的信號(hào)不夠準(zhǔn)確、分辨率低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提出一種腦機(jī)接口信號(hào)采集系統(tǒng)，在腦電信號(hào)數(shù)字化處理模塊中通過(guò)電平比較器將電脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字電脈沖，然后通過(guò)甄別模塊進(jìn)行識(shí)別匹配，從而降低雜波的影響，提高腦機(jī)接口信號(hào)的準(zhǔn)確性與分辨率。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種腦機(jī)接口信號(hào)采集系統(tǒng)，包括：

用于采集并放大生物電的腦電信號(hào)采集模塊；

用于接收所述生物電并將其轉(zhuǎn)化成電脈沖后將所述電脈沖放大的光子計(jì)數(shù)模塊；

用于接收所述電脈沖并進(jìn)行數(shù)字化處理的腦電信號(hào)數(shù)字化處理模塊；

用于接收所述腦電信號(hào)數(shù)字化處理模塊的處理信息并將所述信息進(jìn)行對(duì)比匹配后輸出的符合模塊；

所述腦電信號(hào)數(shù)字化處理模塊包括閾值設(shè)置模塊，電平比較器模塊，時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊，脈沖甄別模塊，以太網(wǎng)芯片模塊；所述閾值設(shè)置模塊對(duì)所述電平比較器模塊進(jìn)行閾值的設(shè)定，所述電平比較器模塊接收所述電脈沖并將所述電脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字電脈沖，所述時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊用于計(jì)算所述數(shù)字電脈沖的上升沿和下降沿的時(shí)間值，所述脈沖甄別模塊用于對(duì)電脈沖形狀進(jìn)行識(shí)別，并將屬于同一個(gè)電脈沖的事件保存并打包，傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器模塊，然后通過(guò)以太網(wǎng)芯片傳輸?shù)絇C端。

優(yōu)選地，所述閾值設(shè)置模塊與所述電平比較器模塊一一對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選地，所述電平比較器模塊包括四個(gè)電平比較器。

優(yōu)選地，所述四個(gè)電平比較器閾值從上到下分別是4mv,8mv，12mv,16mv。

優(yōu)選地，所述時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊采用的基于FPGA的抽頭延遲鏈法，其時(shí)間分辨率為72ps。

優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)器模塊為先進(jìn)先出的存儲(chǔ)器。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的一種腦機(jī)接口信號(hào)采集系統(tǒng)，在腦電信號(hào)數(shù)字化處理模塊中通過(guò)電平比較器將電脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字電脈沖，然后通過(guò)甄別模塊進(jìn)行識(shí)別匹配。由于電脈沖容易受到雜波的干撓，而數(shù)字電脈沖不受雜波的干擾，通過(guò)將電脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字電脈沖降低雜波的影響從而提高腦機(jī)接口信號(hào)的凹槽分辨率，而甄別模塊對(duì)電脈沖形狀進(jìn)行識(shí)別匹配可以提高準(zhǔn)確度。

附圖說(shuō)明

圖1為腦機(jī)接口系統(tǒng)框架示意圖；

圖2為光子計(jì)數(shù)框圖示意圖；