本申请提供了一种载人离心机人体脑电信号采集装置及方法，采集装置包括多个脑电信号采集电极、电极集线器模块、脑电信号处理模块、壳体、第一通讯接口、第二通讯接口、第一信号线、第二信号线、多个第三信号线、电极帽帽体；脑电信号处理模块通过第一通讯接口、第二通讯接口、第一信号线以及第二信号线与电极集线器模块连接，电极集线器模块通过多个第三信号线和固定在电极帽帽体上的多个脑电信号采集电极连接。这样，本申请通过有源电极采集人体脑电信号，有效的降低离心机环境中电磁、振动等因素对信号的干扰，通过脑电信号处理模型进行去工频干扰及去基线漂移处理，使得本装置可以在离心机的电磁环境中，采集到稳定、连续的人体脑电信号。体脑电信号。体脑电信号。
【技术实现步骤摘要】
一种载人离心机人体脑电信号采集装置及方法
[0001]本申请涉及脑电信号检测装置
，尤其是涉及一种载人离心机人体脑电信号采集装置及方法。
技术介绍
[0002]载人离心机是在地面模拟空中加速度环境最真实有效的手段，能够真实反映飞行载荷对人体生理、心理影响的大型航空医学装备，是检查评估飞行人员身体抗载荷能力要求最直接、最可靠和最科学的装备。
[0003]脑电信号可以反映脑神经细胞在大脑皮层或头皮表面的生理活动，包含了大量的生理与疾病信息。但脑电信号属于极微弱生理信号，现有的脑电信号采集装置在载人离心机环境下极易受到离心机电磁环境和加速度力学的影响，出现信号稳定性、连续性较差的问题。因此，利用现有脑电信号采集装置在载人离心机环境中采集的人体脑电信号，信号较差，并不适用于研究、检查、评估人体在高载荷条件下的认知综合能力水平、也不能准确预测飞行员空中晕厥情况的发生。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种载人离心机人体脑电信号采集装置及方法，通过有源电极采集人体脑电信号，有效的降低电磁、振动等因素对信号的干扰，并通过脑电信号处理模型对脑电信号进行去工频干扰以及去基线漂移处理，使得本装置可以在复杂的电磁环境中，完成人体脑电信号的正常采集，从而可以采集到稳定、连续的人体脑电信号。
[0005]本申请实施例提供了一种载人离心机人体脑电信号采集装置，所述采集装置包括多个脑电信号采集电极、电极集线器模块、脑电信号处理模块、壳体、第一通讯接口、第二通讯接口、第一信号线、第二信号线、多个第三信号线、电极帽帽体；
[0006]所述脑电信号处理模块设置于所述壳体内，所述第一通讯接口、以及所述第二通讯接口均封装在所述壳体的表面上；
[0007]所述脑电信号处理模块的第一信号端与所述第一通讯接口连接，所述第一信号线的第一端通过所述第一通讯接口与所述脑电信号处理模块连接；所述脑电信号处理模块的第二信号端与所述第二通讯接口连接，所述第二信号线的第一端通过所述第二通讯接口与所述脑电信号处理模块连接；所述第一信号线的第二端与所述电极集线器模块的第一信号端连接；所述第二信号线的第二端与所述电极集线器模块的第一信号端连接；所述脑电信号处理模块用于对接收到的脑电信号进行去工频干扰和基线滤波处理；
[0008]每个第三信号线的第一端与所述电极集线器模块的第二信号端连接，每个第三信号线的第二端与所述脑电信号采集电极的信号输出端连接，所述电极集线器模块用于对脑电信号进行中继；
[0009]所述脑电信号采集电极的信号采集端，通过所述电极帽帽体上预留的电极定位
孔，安装在所述电极帽帽体上，所述脑电信号采集电极用于采集人体脑电信号，所述脑电信号采集电极为有源电极；
[0010]所述第一通讯接口、所述第二通讯接口均为航空插头，所述壳体固定在所述载人离心机中，所述壳体采用铝合金，所述壳体的各接缝处设有导电衬垫，所述第一信号线、所述第二信号线以及所述第三信号线均为屏蔽线。
[0011]可选的，所述采集装置还包括指示灯、接地端口、开关按钮；
[0012]所述指示灯、所述接地端口、以及所述开关按钮均封装在所述壳体的表面上；
[0013]所述指示灯用于提醒用户所述采集装置中各个部件的运行情况，所述接地端口用于连接地线，所述开关按钮用于控制所述采集装置启动。
[0014]可选的，所述脑电信号采集电极包括微控制器和信号采集探头；
[0015]所述信号采集探头的信号输出端与所述微控制器的第一端连接，所述微控制器的第二端与所述第三信号线连接，所述微控制器的第二端作为所述脑电信号采集电极的信号输出端，所述信号采集探头的信号采集端作为所述脑电信号采集电极的信号采集端；
[0016]所述信号采集探头用于采集人体脑电信号；
[0017]所述微控制器用于控制所述采集探头进行人体脑电信号采集，以及接收所述信号采集探头采集到的人体脑电信号，并通过所述第三信号线将人体脑电信号发送至所述电极集线器模块。
[0018]可选的，所述信号采集探头中包括Ag/AgCl电极芯、BUF电路、阻抗指示灯；
[0019]所述电极芯的输出端与所述BUF电路的第一端，所述BUF电路的第二端和所述阻抗指示灯的第一端与所述微控制器的第一端连接；其中，所述电极芯的采集端作为所述信号采集探头的信号采集端；
[0020]所述Ag/AgCl电极芯用于对采集到的所述人体脑电信号传导，将所述人体脑电信号传导至所述BUF电路中；
[0021]所述BUF电路用于对接收到的所述人体脑电信号进行增强处理；
[0022]所述阻抗指示灯用于提示用户是否正确佩戴所述脑电信号采集电极。
[0023]可选的，所述电极集线器模块包括接线端子和控制单元；
[0024]每个第三信号线的第一端与所述控制单元的第一端连接，所述控制单元的第二端和所述接线端子的第一端连接，所述接线端子的第二端通过所述第一信号线和所述第二信号线与所述脑电信号处理模块连接；
[0025]其中，所述接线端子的第二端作为所述电极集线器模块的第一信号端；所述控制单元的第一端作为所述电极集线器模块的第二信号端。
[0026]可选的，所述控制单元包括STM32系列单片机。
[0027]可选的，所述脑电信号处理模块包括：模数转换电路、隔离器、FPGA、处理器；
[0028]所述模数转换电路的第一端通过所述第一信号线和封装在所述壳体表面的第一通讯接口与所述电极集线器模块的第一信号端连接，所述模数转换电路的第一端作为所述脑电信号处理模块的第一信号端，所述模数转换电路用于对数字信号和模拟信号进行相互转换；
[0029]所述模数转换电路的第二端与所述隔离器的第一端连接，所述隔离器用于保护脑电信号的顺利传输；
[0030]所述隔离器的第二端与所述FPGA的第一端连接，所述FPGA用于对接收到的脑电信号数据进行整理打包，发送给所述处理器；
[0031]所述FPGA的第二端与所述处理器的第一端连接，所述处理器用于对接收的所述FPGA发送的脑电信号数据进行去工频干扰处理。
[0032]可选的，所述处理器为ARM Cortex
‑
A9 4核处理器。
[0033]可选的，所述FPGA通过4线SPI总线连接所述处理器。
[0034]可选的，所述指示灯包括电源指示灯，调试指示灯，FPGA指示灯，数模转换电路指示灯，网络指示灯。
[0035]本申请实施例还提供了一种载人离心机人体脑电信号采集方法，所述采集方法应用于载人离心机人体脑电信号采集装置，所述采集方法包括：
[0036]由所述采集装置的多个脑电信号采集电极采集到多路人体脑电信号；
[0037]由所述采集装置的多个脑电信号采集电极通过多条信号线将采集到多路人体脑电信号传送到所述采集装置的电极集线器模块中；
[0038]由所述采集装置的电极集线器模块将接收到的脑电信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种载人离心机人体脑电信号采集装置，其特征在于，所述采集装置包括多个脑电信号采集电极、电极集线器模块、脑电信号处理模块、壳体、第一通讯接口、第二通讯接口、第一信号线、第二信号线、多个第三信号线、电极帽帽体；所述脑电信号处理模块设置于所述壳体内，所述第一通讯接口、以及所述第二通讯接口均封装在所述壳体的表面上；所述脑电信号处理模块的第一信号端与所述第一通讯接口连接，所述第一信号线的第一端通过所述第一通讯接口与所述脑电信号处理模块连接；所述脑电信号处理模块的第二信号端与所述第二通讯接口连接，所述第二信号线的第一端通过所述第二通讯接口与所述脑电信号处理模块连接；所述第一信号线的第二端与所述电极集线器模块的第一信号端连接；所述第二信号线的第二端与所述电极集线器模块的第一信号端连接；所述脑电信号处理模块用于对接收到的脑电信号进行去工频干扰和基线滤波处理；每个第三信号线的第一端与所述电极集线器模块的第二信号端连接，每个第三信号线的第二端与所述脑电信号采集电极的信号输出端连接，所述电极集线器模块用于对脑电信号进行中继；所述脑电信号采集电极的信号采集端，通过所述电极帽帽体上预留的电极定位孔，安装在所述电极帽帽体上，所述脑电信号采集电极用于采集人体脑电信号，所述脑电信号采集电极为有源电极；所述第一通讯接口、所述第二通讯接口均为航空插头，所述壳体固定在所述载人离心机中，所述壳体采用铝合金，所述壳体的各接缝处设有导电衬垫，所述第一信号线、所述第二信号线以及所述第三信号线均为屏蔽线。2.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述采集装置还包括指示灯、接地端口、开关按钮；所述指示灯、所述接地端口、以及所述开关按钮均封装在所述壳体的表面上；所述指示灯用于提醒用户所述采集装置中各个部件的运行情况，所述接地端口用于连接地线，所述开关按钮用于控制所述采集装置启动。3.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述脑电信号采集电极包括微控制器和信号采集探头；所述信号采集探头的信号输出端与所述微控制器的第一端连接，所述微控制器的第二端与所述第三信号线连接，所述微控制器的第二端作为所述脑电信号采集电极的信号输出端，所述信号采集探头的信号采集端作为所述脑电信号采集电极的信号采集端；所述信号采集探头用于采集人体脑电信号；所述微控制器用于控制所述采集探头进行人体脑电信号采集，以及接收所述信号采集探头采集到的人体脑电信号，并通过所述第三信号线将人体脑电信号发送至所述电极集线器模块。4.根据权利要求3所述的采集装置，其特征在于，所述信号采集探头中包括Ag/AgCl电极芯、BUF电路、阻抗指示灯；所述电极芯的输出端与所述BUF电路的第一端，所述BUF电路的第二端...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋科，杨明浩，张莉莉，李毅峰，王海霞，李宝辉，李玉亮，郑媛憬，卫晓阳，徐艳，耿喜臣，金朝，张立辉，王红，王轶，杨景慧，王全，张小雪，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军特色医学中心，
类型：发明
国别省市：
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