【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种脑机交互/信号采集系统和方法，尤其涉及一种基于pks的国产化脑机交互信号采集系统和方法。
技术介绍
1、脑机接口作为21世纪的一项重要的科学技术，涉及神经科学、计算机科学、认知科学、控制与信息科学技术、医学等多个学科。技术实现方式是通过信号采集设备从大脑皮层采集脑电信号，经过放大、滤波、a/d转换等处理，转换为可以被计算机识别的信号，然后对信号进行预处理，提取特征信号，再利用这些特征进行模式识别，最后转化为控制外部设备的具体指令，实现对外部设备的控制，整个过程主要包括采集、处理、执行、反馈等环节。
2、脑机交互信号采集系统为满足脑机交互领域医疗、科研与教学需要，面向eeg、ecg等神经电生理信号采集与计算应用，构建的生理信号的采集、处理、传输系统一体化系统，实现了脑机接口体系中的采集、处理环节。
3、pks体系是一套基于国产硬件和国产操作系统的全国产体系，也是原创的中国技术架构。pks体系已成为事实上的国家自主可控的计算机信息系统的核心底座。
4、现有的脑机交互信号采集系统存在一些缺点，主要表现在以下几个方面：
5、适配性差：现有的脑机交互信号采集系统大多基于外国技术架构，缺乏对我国自主研发的技术架构pks体系的适配，这使得这些系统在特殊时期容易受到限制。
6、数据安全性问题：由于现有的脑机交互信号采集系统大多基于国外的技术架构，因此在数据传输和存储过程中可能存在数据安全问题。
技术实现思路
1、为了克服
2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于pks的国产化脑机交互信号采集系统，所述系统包括硬件设备层、软硬件交互层和软件应用层；
3、所述硬件设备层包括电极帽和采集设备，所述电极帽与采集设备相连，所述采集设备通过usb、串口、网口中的一种连接到电脑上，所述电脑上安装有采集软件；
4、所述软硬件交互层设有设备连接模块、阻抗检测模块和参数配置模块；所述采集软件启动后，设备连接模块检测采集设备是否正常连接，设备连接正常后，阻抗检测模块检测脑电信号质量，通过脑电信号质量检测后参数配置模块配置符合当前实验范式的参数，完成硬件设备层和软硬件交互层交互，准备进行脑电数据的采集和处理；
5、软件应用层包括信号采集模块和数据处理模块；硬件设备层和软硬件交互层交互完成后，信号采集模块进行信号的采集；数据处理模块对信号采集模块采集的数据进行预处理、读取、存储、回放、导入/导出及可视化。
6、在一些实施例中，所述系统采用兼容性较高的c/c++、python编程语言进行软件开发，并对不兼容的函数和方法进行修改。
7、在一些实施例中，所述采集设备采用网口与电脑连接，通过tcp/ip协议进行数据传输，在数据传输过程中进行动态的流量控制，降低带宽的消耗，防止数据频繁发送造成的阻塞现象。
8、在一些实施例中，所述系统重现编写方法，动态的缩小图片，保证采集软件正常运行在pks体系下。
9、第二方面，本申请实施例提供了一种基于pks的国产化脑机交互信号采集方法，采用基于pks的国产化脑机交互信号采集系统，所述系统包括硬件设备层、软硬件交互层和软件应用层；所述硬件设备层包括电极帽和采集设备；所述软硬件交互层设有设备连接模块、阻抗检测模块和参数配置模块；软件应用层包括信号采集模块和数据处理模块；所述方法包括如下步骤：
10、s1：用户戴上电极帽，打好导电膏，将所述电极帽连接上采集设备，所述采集设备通过usb、串口、网口中的一种连接到电脑上，所述电脑上安装有采集软件；
11、s2：所述采集软件启动后，设备连接模块检测采集设备是否正常连接，若连接正常，阻抗检测模块检测脑电信号质量，通过质量检查后参数配置模块配置符合当前实验范式的参数，准备进行脑电数据的采集；
12、s3:信号采集模块进行脑电数据的采集；数据处理模块对所述脑电数据进行预处理、读取、存储、回放、导入/导出及可视化。
13、在一些实施例中，步骤s3中所述的脑电数据预处理包括去除信号漂移影响、去除噪声、去除伪影，并且在信号采集过程中根据范式的特征给事件打标签。
14、在一些实施例中，步骤s2中设备连接模块检测采集设备是否正常连接，若连接异常，则进行断线重连，断线重连失败后提示查看网络信息或者硬件状态。
15、与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：
16、该系统设置软硬件交互层，并拓展软硬件的连接方式、使得硬件和软件平台减少对进口设备的依赖，提高了国产化率。
17、通过定制通信协议、搭建pks体系下的开发环境、采用通用开发语言开发跨平台导致的不兼容的函数，保证该系统完全适配飞腾处理器、麒麟操作系统，在pks体系下可正常工作，有效提高系统的安全性与可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于PKS的国产化脑机交互信号采集系统，其特征在于，所述系统包括硬件设备层、软硬件交互层和软件应用层；
2.根据权利要求1所述的一种基于PKS的国产化脑机交互信号采集系统，其特征在于，所述系统采用兼容性较高的C/C++、python编程语言进行软件开发，并对不兼容的函数和方法进行修改。
3.根据权利要求1所述的一种基于PKS的国产化脑机交互信号采集系统，其特征在于，所述采集设备采用网口与电脑连接，通过TCP/IP协议进行数据传输，在数据传输过程中进行动态的流量控制，降低带宽的消耗，防止数据频繁发送造成的阻塞现象。
4.根据权利要求1所述的一种基于PKS的国产化脑机交互信号采集方法，其特征在于，所述系统重新编写方法，动态的缩小图片，保证采集软件正常运行在PKS体系下。
5.一种基于PKS的国产化脑机交互信号采集方法，其特征在于，采用基于PKS的国产化脑机交互信号采集系统，所述系统包括硬件设备层、软硬件交互层和软件应用层；所述硬件设备层包括电极帽和采集设备；所述软硬件交互层设有设备连接模块、阻抗检测模块和参数配置模块；所述软件应
6.根据权利要求5所述的一种基于PKS的国产化脑机交互信号采集方法，其特征在于，步骤S3中所述的脑电数据预处理包括去除信号漂移影响、去除噪声、去除伪影，并且在信号采集过程中根据范式的特征给事件打标签。
7.根据权利要求5所述的一种基于PKS的国产化脑机交互信号采集方法，其特征在于，步骤S2中设备连接模块检测采集设备是否正常连接，若连接异常，则进行断线重连，断线重连失败后提示查看网络信息或者硬件状态。
...【技术特征摘要】
1.一种基于pks的国产化脑机交互信号采集系统，其特征在于，所述系统包括硬件设备层、软硬件交互层和软件应用层；
2.根据权利要求1所述的一种基于pks的国产化脑机交互信号采集系统，其特征在于，所述系统采用兼容性较高的c/c++、python编程语言进行软件开发，并对不兼容的函数和方法进行修改。
3.根据权利要求1所述的一种基于pks的国产化脑机交互信号采集系统，其特征在于，所述采集设备采用网口与电脑连接，通过tcp/ip协议进行数据传输，在数据传输过程中进行动态的流量控制，降低带宽的消耗，防止数据频繁发送造成的阻塞现象。
4.根据权利要求1所述的一种基于pks的国产化脑机交互信号采集方法，其特征在于，所述系统重新编写方法，动态的缩小图片，保证采集软件正常运行在pks体系下。
5.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁丁，李海龙，李笑衍，程龙龙，安兴伟，刘邈，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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