無線腦波采集分析系統(tǒng)

一,、產(chǎn)品概述

BD-C-1型無線腦波采集分析系統(tǒng)是北京大學(xué)基于腦科學(xué)、生物反饋學(xué),、認(rèn)知心理學(xué),、教育學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等學(xué)科先進(jìn)技術(shù)開發(fā)研制的便攜式腦波采集分析系統(tǒng)，同時(shí)具有輔助訓(xùn)練測(cè)試分析功能,。系統(tǒng)采用便攜可靠的腦波設(shè)備和專業(yè)算法,，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，是一套腦電生理數(shù)據(jù)采集,、實(shí)驗(yàn)分析和基于生物反饋的輔助訓(xùn)練測(cè)試的應(yīng)用系統(tǒng),。

二、產(chǎn)品原理說明

系統(tǒng)通過精密傳感器和軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)腦波δ,、θ,、low-α、 high-α,、low-β（SMR）,、high-β、low-γ,、mid-γ的采集和記錄,，尤其對(duì)腦波α、SMR波,、高β波等關(guān)鍵波段的頻譜智能分析和專注度,、放松度等動(dòng)態(tài)量化采集測(cè)量手段,，開展心理與生理同步測(cè)量實(shí)驗(yàn)與分析，可以通過傅里葉變換（FFT）分析手段和算法開展有效針對(duì)腦波信號(hào)的時(shí)域,、頻域,、時(shí)頻域分析和進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與探究實(shí)驗(yàn)研究。同時(shí)可以開展便攜神經(jīng)生物反饋實(shí)驗(yàn),，并可對(duì)注意力水平、認(rèn)知能力水平,、專注能力,、抗干擾能力、思維能力和情緒自主調(diào)節(jié)能力的輔助調(diào)節(jié)及訓(xùn)練測(cè)試,。

三,、產(chǎn)品特點(diǎn)

1 腦電是大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)過程的反映，產(chǎn)品采用國(guó)際上先進(jìn)的具有醫(yī)學(xué)精度的便攜腦電波無線傳感系統(tǒng),，對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析,。

2 本系統(tǒng)配有采集測(cè)試實(shí)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)兩種方式，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)試項(xiàng)目過程中腦電波信號(hào)的多項(xiàng)指標(biāo)采集分析和研究,。

3 在認(rèn)知心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中可以開展如語(yǔ)言加工,、注意、記憶,、意識(shí)等實(shí)驗(yàn)與腦電信號(hào)的對(duì)應(yīng)研究,。開展對(duì)個(gè)體的大腦認(rèn)知活動(dòng)過程進(jìn)行測(cè)量和評(píng)價(jià)，分析其在特定實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的腦電反應(yīng),，對(duì)飛行員等特殊行業(yè)等專業(yè)人員進(jìn)行注意力,、事件辨別能力、知覺任務(wù),、心理負(fù)荷,、情緒化狀態(tài)的監(jiān)測(cè)測(cè)試和研究。

4 基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理可以進(jìn)行個(gè)體發(fā)展和群體分布的數(shù)據(jù)研究和分析,。

5 開展生物反饋實(shí)驗(yàn),，同時(shí)通過神經(jīng)反饋訓(xùn)練測(cè)試進(jìn)行平衡并提升腦波狀態(tài)，提高注意力等認(rèn)知能力和神經(jīng)系統(tǒng)平衡協(xié)調(diào)能力的分析研究,。

6 產(chǎn)品可以單機(jī)使用,，也可以網(wǎng)絡(luò)設(shè)置多用戶使用，便于教師開展實(shí)驗(yàn),、團(tuán)體教學(xué),、數(shù)據(jù)分析、教學(xué)分析,、科研活動(dòng)及大數(shù)據(jù)及不同訓(xùn)練項(xiàng)目的腦電研究,。

四,、產(chǎn)品適用領(lǐng)域

1 系統(tǒng)便攜，操作簡(jiǎn)便,，可作為院校人機(jī)工程,、人因工程/人類工效學(xué)、認(rèn)知心理,、實(shí)驗(yàn)心理,、醫(yī)學(xué)、生理,、航空航天安全,、工業(yè)管理與安全、體育運(yùn)動(dòng),、安全人機(jī)工程,、人工智能等專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，也可作為其他生理與心理結(jié)合的實(shí)驗(yàn)和研究,，同時(shí)是師生開展拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),、科學(xué)研究的方便快捷的實(shí)驗(yàn)工具。

2 系統(tǒng)可以通過測(cè)試和分析功能,，進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng),、緩解克服焦慮、緊張,、沖動(dòng),、抑郁等負(fù)面情緒及改善心理因素的研究，對(duì)注意缺陷多動(dòng)障礙（多動(dòng)癥）ADHD 患者,、焦慮障礙,、睡眠障礙、物質(zhì)依賴（毒癮,，酒癮）等疾病進(jìn)行訓(xùn)練測(cè)試和治療效果參考分析,。

3 在體育領(lǐng)域，通過測(cè)試和分析功能研究運(yùn)動(dòng)員的心,、腦,、神經(jīng)系統(tǒng)的和諧程度，有利于提升體育健兒的注意能力,、壓力情緒管理能力,、反應(yīng)能力和競(jìng)技表現(xiàn)。

五,、 系統(tǒng)組成

產(chǎn)品由無線腦波采集器,、信號(hào)接收適配器和采集分析系統(tǒng)等三部分組成。

1 無線腦波采集器：采用集成的單一芯片腦電傳感器TGAM模塊。單EEG腦電通道有3個(gè)接觸點(diǎn)：EEG（腦電采集點(diǎn)）REF（參考點(diǎn)）GND（地線點(diǎn)）,；采用先進(jìn)的噪音過濾技術(shù),，低能耗，電池供電（工作時(shí)間大于10小時(shí)）,；腦電數(shù)據(jù)以512 Hz輸出,，采樣率512Hz，頻率范圍：3Hz-100Hz ,。腦波信號(hào)可以處理和輸出α,β,，γ等腦波波段數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)采集個(gè)體腦電EEG信號(hào),，并通過專門的算法,，實(shí)時(shí)得出并顯示學(xué)員的8組EEG參數(shù)和專注力數(shù)值及放松能力數(shù)值。

2 信號(hào)接收適配器：無線數(shù)據(jù)傳輸,。采用硬件綁定模式，允許腦電設(shè)備與適配的數(shù)據(jù)采集接收器進(jìn)行一對(duì)一無線通訊,，自動(dòng)匹配,，互不影響。

3 采集分析系統(tǒng)：由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成,，采集分析軟件系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集分析軟件系統(tǒng),，采用瀏覽器-服務(wù)器結(jié)構(gòu)，以便于不同類型教學(xué)及實(shí)驗(yàn)的開展和分類統(tǒng)計(jì)分析,。