【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脑电设备领域，尤其涉及一种便携式脑信号采集装置、采集方法和采集电路。
技术介绍
1、脑电设备是一种用于测量和记录人脑电活动的仪器。它基于脑电图(eeg)的原理，通过采集头皮上的电位变化来反映大脑神经元活动。脑电设备使用电极阵列或电极帽将多个电极安置在头皮上，这些电极会接触到头皮表面的电位变化。当大脑的神经元活动发生时，会生成微弱的电流，并通过细胞膜的传导影响周围组织。这些电流会被电极捕获，并转换成电压信号。这些信号经过放大、滤波等处理后，可以被记录和分析。
2、脑电设备在医学、神经科学研究和脑机接口等领域有广泛的应用。在临床医学领域，脑电设备在临床上用于诊断和监测一些脑部疾病和疾病状态，如癫痫、睡眠障碍、脑损伤等。通过分析脑电图形态和频谱特征，医生可以评估脑功能状态并作出相应的诊断。在神经科学研究领域，脑电设备在研究神经科学领域中起着重要作用。它可以帮助研究者了解不同认知和运动任务时大脑的活动模式，并研究大脑的功能连接和脑区间的信息传递。在脑机接口(brain-computer interface，bci)领域，脑电设备与计算机技术结合，可以实现通过大脑活动控制外部设备或进行交互。例如，一些研究团队正在开发脑控制的假肢、字符输入系统、游戏等，使残疾人能够通过思维与外界交互。在注意力和情绪研究领域，脑电设备可以用于研究注意力、情绪等心理过程。通过分析脑电信号的频谱特征、事件相关电位(erp)等，可以了解人在不同注意力状态下的大脑活动模式，或者情绪刺激对大脑的影响。总之，脑电设备通过采集和记录脑电信号，为医
3、传统的脑电信号采集装置的刚性电极帽在脑电信号采集中存在一些缺陷，如头围适配性较差、佩戴不舒适等问题。因此，近年来出现了软质电极帽技术，它可以在一定程度上适应不同头围和头形的被试，但适用程度有限，实际使用效果并不好。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术实施例提供了一种便携式脑信号采集装置、采集方法和采集电路，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种便携式脑信号采集装置，包括：对应不同脑区的至少二个电极组模块，各电极组模块均为硬质半环结构，且各电极组模块相互连接成一体化结构；各电极组模块中的至少一个为可伸缩结构，使得该模块能沿靠近或远离自身圆心的方向移动以调整其尺寸；所述脑区包括：前额叶脑区，后额叶脑区，顶叶脑区，枕叶脑区和/或颞叶脑区。
4、在一些实施例中，所述各电极组模块中至少一电极组模块设置有同种类别的多个脑信号采集电极组；或者，所述各电极组模块中至少一电极组模块设置有至少二种不同类别脑信号采集电极组。
5、在一些实施例中，所述脑信号采集电极组包括：脑电图eeg采集电极。
6、在一些实施例中，所述脑电图eeg采集电极包括：eeg干电极；所述eeg干电极包括底材和镀层，所述底材为紫铜材质，所述镀层为银材质。
7、在一些实施例中，所述脑信号采集电极组包括：功能近红外光谱fnirs光源、发射器和探测器。
8、在一些实施例中，所述脑信号采集电极组包括：经颅直流电刺激tdcs阳电极和阴电极。
9、在一些实施例中，所述各电极组模块包括以下至少二个：对应所述前额叶脑区和/或后额叶脑区的第一电极组模块，对应所述枕叶脑区的第二电极组模块，对应所述顶叶脑区和/或颞叶脑区的第三电极组模块。
10、在一些实施例中，所述第一电极组模块、第三电极组模块的连接部位形成有第一插接结构，其中一个模块的至少一端形成有凸出设置的第一插接块，另一个模块的对应端形成有凹陷设置的第一插接槽，所述第一插接块能在所述第一插接槽内移动，以实现伸缩。
11、在一些实施例中，所述第一插接结构还包括第一锁紧结构，用于实现所述第一插接块在所述第一插接槽内的锁止，所述第一锁紧结构包括：
12、形成于所述第一插接块上的若干个沿第一方向排布的第一限位槽，各所述第一限位槽沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相交，所述第一方向为所述第一电极组模块或第二电极组模块的伸缩方向；
13、形成于所述第一插接槽一侧且固定设置的第一锁舌件，所述第一锁舌件的本体具有弹性，所述第一锁舌件具有第一凸起端，所述第一凸起端在卡紧于一个所述第一限位槽的状态下，所述第一电极组模块、第二电极组模块相互卡紧。
14、在一些实施例中，所述第三电极组模块与所述第一电极组模块或第二电极组模块的连接部位形成有第二插接结构，其中一个模块的至少一端形成有凸出设置的第二插接块，另一个模块的对应端形成有凹陷设置的第二插接槽，所述第二插接块能在所述第二插接槽内移动，以实现伸缩。
15、在一些实施例中，所述第二插接结构还包括第二锁紧结构，用于实现所述第二插接块在所述第二插接槽内的锁止，所述第二锁紧结构包括：
16、形成于所述第二插接槽上的若干个沿第三方向排布的第二限位槽，各所述第二限位槽沿第一方向延伸，所述第三方向与所述第一方向相交，所述第三方向为所述第三电极组模块的伸缩方向；
17、形成于所述第二插接块一侧且固定设置的第二锁舌件，所述第二锁舌件的本体具有弹性，所述第二锁舌件具有第二凸起端，所述第二凸起端在卡紧于一个所述第二限位槽的状态下，所述第三电极组模块与所述第一电极组模块或第二电极组模块相互卡紧。
18、在一些实施例中，各所述电极组模块均包括弧形外壳、电极组支架和中间层；所述电极组支架具有用于固定电极的电极孔，所述中间层设置于所述弧形外壳和所述电极组支架之间，所述电极组支架位于所述弧形外壳的内层；所述中间层具有弹性或者用于安装实现各电极电连接的导线；各电极通过弹性件安装于所述电极组支架的电极孔内。
19、在一些实施例中，各所述电极组模块中任一所述电极组模块还设置有gnd电极。
20、在一些实施例中，所述便携式脑信号采集装置还包括一个用作参考电极的耳夹，所述耳夹通过耳夹线与便携式脑信号采集装置的本体连接。
21、第二方面，本专利技术提供了一种脑信号采集方法，所述方法采用上述便携式脑信号采集装置来实施，所述方法包括：
22、通过置于被测者的头部且调整到位使电极与被测者的头部紧密贴合的各所述电极组模块采集脑信号。
23、在一些实施例中，所述电极组模块设置有脑电图eeg采集电极，所述方法还包括：
24、使用esd防护模块对所述脑电图eeg采集电极采集到的脑信号进行静电放电保护；
25、使用低通滤波器滤除所述脑信号的高频噪声；
26、使用可编程增益放大器对滤除高频噪声后的所述脑信号进行变大；
27、使用模数转换器将放大后的所述脑信号转换为数字信号；
28、将转换为数字信号后的所述脑信号传送至微控制器单元。
【技术保护点】
1.一种便携式脑信号采集装置，其特征在于，包括：对应不同脑区的至少二个电极组模块，各电极组模块均为硬质半环结构，且各电极组模块相互连接成一体化结构；各电极组模块中的至少一个为可伸缩结构，使得该模块能沿靠近或远离自身圆心的方向移动以调整其尺寸；所述脑区包括：前额叶脑区，后额叶脑区，顶叶脑区，枕叶脑区和/或颞叶脑区。
2.根据权利要求1所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述脑信号采集电极组包括：脑电图EEG采集电极。
4.根据权利要求3所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述脑电图EEG采集电极包括：EEG干电极；所述EEG干电极包括底材和镀层，所述底材为紫铜材质，所述镀层为银材质。
5.根据权利要求1或2所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述脑信号采集电极组包括：功能近红外光谱FNIRS光源、发射器和探测器。
6.根据权利要求1或2所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述脑信号采集电极组包括：经颅直流电刺激TDCS阳电极和阴电极。
<...【技术特征摘要】
1.一种便携式脑信号采集装置，其特征在于，包括：对应不同脑区的至少二个电极组模块，各电极组模块均为硬质半环结构，且各电极组模块相互连接成一体化结构；各电极组模块中的至少一个为可伸缩结构，使得该模块能沿靠近或远离自身圆心的方向移动以调整其尺寸；所述脑区包括：前额叶脑区，后额叶脑区，顶叶脑区，枕叶脑区和/或颞叶脑区。
2.根据权利要求1所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述脑信号采集电极组包括：脑电图eeg采集电极。
4.根据权利要求3所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述脑电图eeg采集电极包括：eeg干电极；所述eeg干电极包括底材和镀层，所述底材为紫铜材质，所述镀层为银材质。
5.根据权利要求1或2所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述脑信号采集电极组包括：功能近红外光谱fnirs光源、发射器和探测器。
6.根据权利要求1或2所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述脑信号采集电极组包括：经颅直流电刺激tdcs阳电极和阴电极。
7.根据权利要求1-6任一所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述各电极组模块包括以下至少二个：对应所述前额叶脑区和/或后额叶脑区的第一电极组模块，对应所述枕叶脑区的第二电极组模块，对应所述顶叶脑区和/或颞叶脑区的第三电极组模块。
8.根据权利要求7所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述第一电极组模块(1)、第二电极组模块(2)的连接部位形成有第一插接结构，其中一个模块的至少一端形成有凸出设置的第一插接块(11)，另一个模块的对应端形成有凹陷设置的第一插接槽(21)，所述第一插接块(11)能在所述第一插接槽(21)内移动，以实现伸缩。
9.根据权利要求8所述的便携式脑信号采集装置，其特征在于，所述第一插接结构还包括第一锁紧结构，用于实现所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：北京津发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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