[发明专利]一种多入单出脑电信号采集器

说明书

本发明公开一种多入单出脑电信号采集器，包括预处理模块、合成模块、分解模块；所述预处理模块、合成模块、分解模块依次连接；所述预处理模块用于进行若干导联的脑电信号的采集，并对所采集的脑电信号进行信号放大和AD转换处理；所述合成模块用于将预处理后的若干导联的脑电信号进行混合，得到一路单通道混合信号；所述分解模块采用基于集成经验模态分解EEMD的自适应单通道盲源分离法对单通道混合信号进行分解，完成若干导联的脑电信号的还原。本发明能够同步采集多导联的脑电信号，且电路及连线简单。

技术领域

本发明涉及脑电信号采集技术领域，特别是涉及一种多入单出脑电信号采集器。

背景技术

BCI(Brain-computer interface，脑机接口)是在人或动物脑 (或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立的直接连接通路，为人工智能“读取”人脑信息带来可能。BCI的研究中，脑电信号的采集是至关重要的一部分，因此脑电采集装置的研究具有重要的意义。目前，脑电采集装置如图1所示，主要分为用于医疗和科研的脑电帽(干电极帽和湿电极帽)和用于商业推广的意念头箍和耳机等。

用于医疗和科研的脑电帽，按照导联数量分为8导联、16导联、 24导联、32导联、64导联、128导联等，如图2所示，图2(a)为 24导联，图2(b)和图2(c)分别为24导联脑电诱发电位仪和16 导联动态脑电图仪的脑电放大盒，目前这些放大盒与脑电帽都是多入多出的连线方式，主要采用单芯屏蔽线实现，动态脑电图仪还能选用定制的多芯屏蔽电缆实现。单芯屏蔽线的多入多出连线方式是通过多路(如24导联是采用24路)单芯屏蔽线点对点地连接脑电电极与脑电放大盒，各路屏蔽线颜色多标识多，易混淆造成连接错误，无论硬件电路还是连线都较为复杂，这种情况对于64或128导联更为严重。多芯屏蔽电缆的多入多出连线方式因采用多芯屏蔽电缆连线相对简单，但是存在以下问题：(1)对应不同导联数的设备，电缆必须定制，成本高；(2)定制的多芯屏蔽电缆与设备之间的接口是专用的，通用性差；(3)多芯屏蔽电缆只要一根线芯出现问题，导致整根电缆报废，维修难；从而严重阻碍了脑机接口的民用发展，影响了人工智能“读取”人脑信息的发展进程。

用于商业推广的意念头箍和耳机等，如图1(c)和(d)所示，宏智力BrainLink意念头箍的内测仅有三个触点，神念MindWave Mobile2耳机采集的只有前额脑电信号，这些脑电信号采用蓝牙传输，很好的避免了用于医疗和科研的脑电帽存在的硬件电路以及连线相对复杂的问题。然而，在实际测评和使用中，由于采集过少位置的脑电信号，这两种产品仅能获取人脑的专注度和放松度，用于游戏等娱乐用途，离解码人脑信息仍存在极大的距离。

因此，目前亟需一种脑电信号采集器，相对于商业推广的意念头箍和耳机等能够采集更多的导联位置，且能够解决硬件电路以及连线相对复杂的问题

发明内容

本发明的目的是提供一种多入单出脑电信号采集器，以解决现有技术中存在的技术问题，能够同步采集多导联的脑电信号，且电路及连线简单。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种多入单出脑电信号采集器，包括：预处理模块、合成模块、分解模块；所述预处理模块、合成模块、分解模块依次连接；

所述预处理模块用于进行若干导联的脑电信号的采集，并对所采集的脑电信号进行信号放大和AD转换处理；

所述合成模块用于将预处理后的若干导联的脑电信号进行混合，得到一路单通道混合信号；

所述分解模块采用基于集成经验模态分解EEMD的自适应单通道盲源分离法对所述单通道混合信号进行分解，完成若干导联的脑电信号的还原。

优选地，所述预处理模块包括依次连接的脑电信号采集模块、放大模块、AD转换模块；所述脑电信号采集模块用于采集若干导联的人体大脑皮层的脑电信号；所述放大模块用于进行脑电信号的放大；所述AD转换模块将模拟脑电信号转化为数字脑电信号。