[发明专利]一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统及方法

权利要求书

1.一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统，其特征在于：包括依次连接的多个光电探测传感器、多个前置放大器、次级放大器、数模转换器、计算机主机以及显示屏组；

所述显示屏组包括用于显示软件采集界面的波形的主机显示器以及用于显示视觉刺激图片的副屏显示器；当所述副屏显示器播放视觉刺激图片时，所述副屏显示器的左下角和右下角均出现白色方块图片；

多个所述前置放大器包括第一前置放大器、第二前置放大器和第三前置放大器；所述第一前置放大器、第二前置放大器和第三前置放大器与所述次级放大器连接；所述第二前置放大器连接脑电极，用于脑电信号的采集输入；

所述光电探测传感器包括分别覆设于两个白色方块图片位置处的第一光电探测传感器和第二光电探测传感器；所述第一光电探测传感器和第二光电探测传感器分别与所述第一前置放大器和第三前置放大器连接；

当视觉刺激播放时，第一光电探测传感器和第二光电探测传感器在1ms内均产生反应信号，该反应信号会先后出现一个下降沿和一个上升沿信号，并相应输入到所述第一前置放大器和第二前置放大器进行放大，经滤波后输入到次级放大器；同时通过脑电极采集脑电信号并输入到所述第二前置放大器进行信号放大，经滤波后输入到次级放大器；

通过次级放大器对滤波后的脑电信号和反应进行信号放大，然后通过数模转换器转换为数字信号后存储于所述计算机主机中；

通过计算机主机的后台事件相关电位分析软件回放采集到的反应信号并通过主机显示器进行显示；计算机主机识别到下降沿或上升沿的时间为刺激出现时间，并标记为脑电信号的采集时间，从而实现视觉刺激与脑电采集的时间同步。

2.如权利要求1所示的一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统，其特征在于：所述第一光电探测传感器和第二光电探测传感器为光电二极管、光电倍增管、包含电容的单片光电二极管模组或包含单片光电二极管和单电源跨阻放大器的模组。

3.如权利要求1所示的一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统，其特征在于：所述第一光电探测传感器的VDD端与5V电源连接，接地端连接第一前置放大器的正相端并接入第一电阻分压后，与地连接。

4.如权利要求1所示的一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统，其特征在于：所述第二光电探测传感器的VDD端与5V电源连接，接地端连接第三前置放大器的正相端并接入第二电阻分压后，与地连接。

5.如权利要求1所示的一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统，其特征在于：所述下降沿或上升沿出现的时间与刺激的出现时间具有稳定的锁时关系。

6.如权利要求4所示的一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统，其特征在于：所述第一前置放大器和次级放大器之间设有第一滤波器；所述第二前置放大器和次级放大器设有第二滤波器；所述第三前置放大器与所述次级放大器设有第三滤波器。

7.如权利要求1所示的一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统，其特征在于：所述白色方块图片的尺寸为30x30像素。

8.一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步方法，其特征在于：应用与如权利要求1-7任意一项所述的一种基于光电探测传感器实现视觉刺激与脑电采集的时间同步系统中；该方法包括：

通过副屏显示器进行视觉刺激播放，所述副屏显示器上显示视觉刺激图片，同时其左下角和右下角均显示白色方块图片；

通过第一光电探测传感器和第二光电探测传感器分别探对两个白色方块图片的区域进行探测；当视觉刺激播放时，第一光电探测传感器和第二光电探测传感器在1ms内均产生反应信号，该反应信号会先后出现一个下降沿和一个上升沿信号，并相应输入到所述第一前置放大器和第二前置放大器进行放大，经滤波后输入到次级放大器；同时通过脑电极采集脑电信号并输入到所述第二前置放大器进行信号放大，经滤波后输入到次级放大器；

通过次级放大器对滤波后的脑电信号和反应进行信号放大，然后通过数模转换器转换为数字信号后存储于所述计算机主机中；

通过计算机主机的后台事件相关电位分析软件回放采集到的反应信号并通过主机显示器进行显示；计算机主机识别到下降沿或上升沿的时间为刺激出现时间，并标记为脑电信号的采集时间，从而实现视觉刺激与脑电采集的时间同步。