一种脑信号采集系统、方法及介质

1.本技术涉及脑机接口技术领域，特别是涉及一种脑信号采集系统、方法及介质。


背景技术：

2.脑信号eeg(electroencephalogram)可以反应大脑神经细胞的电生理活动，可以解读大脑“内部”的指令与意图。eeg具有时间分辨率高、非侵入性、价格低廉等优点，在脑部疾病诊断、脑机接口、抑郁症诊断以及神经反馈应用中被广泛关注。
3.脑信号采集系统，也称eeg采集系统，通常包括脑电采集电极、放大器和脑电帽等配件。脑电采集电极是脑信号采集系统的核心，它直接地影响了脑电信号监测的质量。目前的脑信号采集系统的脑电采集电极主要基于普通的圆盘脑电电极来实现的，受到大脑容积导体效应影响，空间分辨率低，影响脑信号采集的信噪比和分类准确率，多应用于科学研究和医疗场景，不适于户外和低配合度场景使用，具有局限性，严重制约了脑信号采集系统的广泛应用和进一步发展，这也是当前eeg采集系统的发展面临的重要问题之一。
4.相关技术的脑信号采集系统，脑信号采集的便捷性差，且易受大脑容积导体效应影响，空间分辨率低，影响脑信号采集的信噪比和分类准确率，因此脑信号采集的效率较低。如何提供一种脑信号采集系统，提高脑信号采集的效率，具有重要的现实意义。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种脑信号采集系统、方法及介质，可以提高脑信号采集的效率。
6.第一方面，本技术实施例提供一种脑信号采集系统，所述系统包括：
7.多个脑电采集设备；所述脑电采集设备包括拉普拉斯电极、放大器模块、模数转换模块、无线通信模块和电源模块；所述脑电采集设备用于放置在目标头皮位置，以采集所述目标头皮位置对应的脑电信号；
8.所述拉普拉斯电极用于检测头皮表面的第一脑电信号；
9.所述放大器模块用于对所述第一脑电信号进行放大，得到第二脑电信号；
10.所述模数转换模块用于将所述第二脑电信号转换成数字信号，得到所述目标脑电信号；
11.所述无线通信模块用于通过无线传输方式将所述目标脑电信号发送给数据处理装置，以使所述数据处理装置对所述目标脑电信号进行分析；
12.所述电源模块用于为所述脑电采集设备供电。
13.本技术实施例提供的脑信号采集系统，包括多个脑电采集设备，每个脑电采集设备包括拉普拉斯电极，通过将其中的任一脑电采集设备放置在目标头皮位置，可以采集所述目标头皮位置对应的脑电信号。该脑信号采集系统通过将包括的多个脑电采集设备中的任意一个放置在目标头皮位置，从而采集所述目标头皮位置对应的脑电信号，提供一种具有分立式脑电采集模块的脑信号采集系统，能够提升脑信号采集系统的便携性，可以提高
脑信号采集的效率。
14.在一种可能的实现方式中，所述脑电采集设备还包括控制器；所述控制器分别与所述模数转换模块和所述无线通信模块连接；所述控制器用于在接收到所述模数转换模块发送的所述目标脑电信号时，控制所述无线通信模块通过无线传输方式对所述目标脑电信号进行发送。
15.该实施例提供的脑信号采集系统，所述脑电采集设备还包括控制器；所述控制器分别与所述模数转换模块和所述无线通信模块连接；所述控制器用于在接收到所述模数转换模块发送的所述目标脑电信号时，控制所述无线通信模块通过无线传输方式对所述目标脑电信号进行发送，因此，脑信号采集系统的任一脑电采集设备放置在目标头皮位置，可以采集所述目标头皮位置对应的脑电信号，且均能实现单独控制以无线传输方式对采集的所述目标脑电信号进行发送，进一步提升脑信号采集系统的便携性，提高脑信号采集的效率。
16.在一种可能的实现方式中，所述拉普拉斯电极包括通过绝缘材料分割开的3个第一电极单元；所述第一电极单元包括第一脑电电极、第一参考电极和右腿驱动电极；所述第一参考电极设置在所述第一脑电电极内部。
17.该实施例提供的脑信号采集系统，所述拉普拉斯电极包括通过绝缘材料分割开的3个第一电极单元；所述第一电极单元包括第一脑电电极、第一参考电极和右腿驱动电极；所述第一参考电极设置在所述第一脑电电极内部。该脑信号采集系统，采用由脑电、参考、右腿三种电极共同组成拉普拉斯电极，可以使脑信号采集过程中的脑信号采集点更为集中，进一步提升脑信号采集系统的便携性，提高脑信号采集的效率。
18.在一种可能的实现方式中，所述脑电采集设备还包括第一右腿驱动电路；所述放大器模块分别与所述第一参考电极、所述第一脑电电极、所述右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述右腿驱动电路与所述右腿驱动电极连接。
19.该实施例提供的脑信号采集系统，所述脑电采集设备还包括第一右腿驱动电路；所述放大器模块分别与所述第一参考电极、所述第一脑电电极、所述右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述右腿驱动电路与所述右腿驱动电极连接。该脑信号采集系统，设置有第一右腿驱动电路，其中，所述放大器模块分别与所述第一参考电极、所述第一脑电电极、所述右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述右腿驱动电路与所述右腿驱动电极连接，可以使脑电采集设备的电路电平与人体电平为同一档电平，不但能提升脑信号采集系统的便携性，同时还可提升采集的脑电信号的稳定性和精准度，进一步提高脑信号采集的效率。
20.在一种可能的实现方式中，所述第一右腿驱动电路包括高通滤波器；所述高通滤波器的截止频率小于预设的目标共模信号频率。
21.该实施例提供的脑信号采集系统，所述第一右腿驱动电路包括高通滤波器；所述高通滤波器的截止频率小于预设的目标共模信号频率。该脑信号采集系统，实现更高效地对选定的共模交变信号进行放大，提升运算放大器的动态范围，满足低电源域下高动态范围的需求，并提升脑信号采集系统的便携性，提升采集的脑电信号的稳定性和精准度，可以进一步提高脑信号采集的效率。
22.在一种可能的实现方式中，所述拉普拉斯电极包括通过绝缘材料分割开的2个第二电极单元；所述第二电极单元包括第二脑电电极和第二参考电极；所述第二参考电极设
置在所述第二脑电电极内部。
23.该实施例提供的脑信号采集系统，拉普拉斯电极包括通过绝缘材料分割开的2个第二电极单元；所述第二电极单元包括第二脑电电极和第二参考电极；所述第二参考电极设置在所述第二脑电电极内部。该脑信号采集系统的拉普拉斯电极为模块化的双环拉普拉斯电极，可以优先减小电极尺寸，增加应用时的灵活性，进一步提升脑信号采集系统的便携性，提高脑信号采集的效率。
24.在一种可能的实现方式中，所述脑电采集设备还包括第二右腿驱动电路；所述放大器模块分别与所述第二参考电极、所述第二脑电电极、所述第二右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述第二右腿驱动电路与所述第二参考电极或所述第二脑电电极连接。
25.该实施例提供的脑信号采集系统，脑电采集设备还包括第二右腿驱动电路；所述放大器模块分别与所述第二参考电极、所述第二脑电电极、所述第二右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述第二右腿驱动电路与所述第二参考电极或所述第二脑电电极连接。该脑信号采集系统，通过第二右腿驱动电路与双环拉普拉斯电极连接，第二右腿驱动电路与所述第二参考电极或所述第二脑电电极连接，为放大器提供直流偏置回路，可以抑制噪声，降低共模干扰，保证脑信号采集系统正常工作，不但能提升脑信号采集系统的便携性，同时还可提升采集的脑电信号的稳定性和精准度。
26.在一种可能的实现方式中，所述脑电采集设备还包括第三右腿驱动电路、第一电阻和第二电阻；所述放大器模块分别与所述第二参考电极、所述第二脑电电极、所述第三右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述第二参考电极和所述第二脑电电极之间串联有所述第一电阻和所述第二电阻，所述第三右腿驱动电路连接到所述第一电阻与所述第二电阻的连接点。
27.该实施例提供的脑信号采集系统，通过第三右腿驱动电路与双环拉普拉斯电极连接，所述第二参考电极和所述第二脑电电极之间串联有所述第一电阻和所述第二电阻，所述第三右腿驱动电路连接到所述第一电阻与所述第二电阻的连接点，为放大器提供直流偏置回路，可以更有效地抑制噪声及降低共模干扰，保障脑信号采集系统正常工作，不但能提升脑信号采集系统的便携性，同时还可更有效提升采集的脑电信号的稳定性和精准度。
28.第二方面，本技术实施例提供了一种脑信号采集方法，应用于脑信号采集系统，所述脑信号采集系统包括多个脑电采集设备；所述脑电采集设备包括拉普拉斯电极、放大器模块、模数转换模块、无线通信模块和电源模块；所述脑电采集设备用于放置于目标头皮位置，以采集所述目标头皮位置对应的脑电信号；所述电源模块用于为所述脑电采集设备供电；
29.所述方法包括：
30.检测目标头皮位置处的第一脑电信号；目标头皮位置为所述脑电采集设备放置的头皮表面的位置；
31.对所述第一脑电信号进行信号处理，得到第二脑电信号；
32.将所述第二脑电信号转换成数字信号，得到所述目标脑电信号；
33.通过无线传输方式将所述目标脑电信号发送给数据处理装置，以使所述数据处理装置对所述目标脑电信号进行分析。
34.该实施例提供的脑信号采集方法，通过将脑信号采集系统包括的多个脑电采集设
备中的任意一个放置在目标头皮位置，从而采集所述目标头皮位置对应的脑电信号，提供一种通过具有分立式脑电采集模块的脑信号采集系统进行脑信号采集的方法，可以提升脑信号采集系统的便携性，提高脑信号采集的效率。
35.在一种可能的实现方式中，所述通过无线传输方式将所述目标脑电信号发送给数据处理装置之前，所述方法还包括：
36.基于所述目标脑电信号生成信号发送指令；所述信号发送指令用于指示通过无线传输方式对所述目标脑电信号进行发送。
37.该实施例提供的脑信号采集方法，提供了一种脑信号分立式采集机制，脑信号采集系统的任一脑电采集设备放置在目标头皮位置，可以采集所述目标头皮位置对应的脑电信号，且均能实现单独控制以无线传输方式对采集的所述目标脑电信号进行发送，进一步提升脑信号采集系统的便携性，且能够减轻头颅容积导体效应对脑信号采集的干扰，提高脑电信号的空间分辨率，提高脑信号采集的效率。
38.在一种可能的实现方式中，所述拉普拉斯电极包括多个电极单元；所述电极单元包括脑电电极和参考电极；所述检测目标头皮位置处的第一脑电信号，包括：
39.通过目标拉普拉斯电极包括的所述脑电电极和所述目标拉普拉斯电极包括的所述参考电极，确定所述目标头皮位置处的第一脑电信号；所述目标拉普拉斯电极为所述目标头皮位置处的所述拉普拉斯电极；所述目标拉普拉斯电极包括的所述脑电电极，和所述目标拉普拉斯电极包括的所述参考电极，分别连接到所述目标拉普拉斯电极包括的所述放大器模块，以形成小回路来采集目标位置脑电信号。
40.该实施例提供的脑信号采集方法，通过目标拉普拉斯电极包括的所述脑电电极和所述目标拉普拉斯电极包括的所述参考电极，确定所述目标头皮位置处的第一脑电信号；所述目标拉普拉斯电极为所述目标头皮位置处的所述拉普拉斯电极；所述目标拉普拉斯电极包括的所述脑电电极，和所述目标拉普拉斯电极包括的所述参考电极，分别连接到所述目标拉普拉斯电极包括的所述放大器模块，以形成小回路来采集目标位置脑电信号。该脑信号采集方法，实现基于拉普拉斯电极的小回路导联配置，使用与脑电电极距离近的近端参考电极采集目标头皮位置对应的脑电信号，与利用耳垂位置处的远端参考电极间接采集目标头皮位置对应的脑电信号的方法相比，脑电信号的环路更小，不需要放置在作用电极远端的参考电极，避免受参考电极活化影响，不但能提升脑信号采集系统的便携性，同时还可提升采集的脑电信号的稳定性和精准度，进一步提高脑信号采集的效率。
41.第三方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第二方面任一项所述的方法。
42.第三方面任意一种实现方式所带来的技术效果可参见第二方面的实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其
他的附图。
44.图1为现有技术的一种脑信号采集系统进行脑信号采集的示意图之一；
45.图2为现有技术的一种脑信号采集系统进行脑信号采集的示意图之二；
46.图3为本技术实施例提供的一种脑信号采集系统的结构框图之一；
47.图4为本技术实施例提供的一种脑信号采集系统的右腿驱动电路的示意图之一；
48.图5为本技术实施例提供的一种脑信号采集系统的结构框图之二；
49.图6为本技术实施例提供的一种脑信号采集系统的结构框图之三；
50.图7为本技术实施例提供的一种脑信号采集方法的流程示意图；
51.图8为本技术实施例提供的一种脑信号采集方法的形成小环路的示意图。
具体实施方式
52.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
53.脑信号eeg(electroencephalogram)可以反应大脑神经细胞的电生理活动，可以解读大脑“内部”的指令与意图。eeg具有时间分辨率高、非侵入性、价格低廉等优点，在脑部疾病诊断、脑机接口、抑郁症诊断以及神经反馈应用中被广泛关注。
54.脑信号采集系统，也称eeg采集系统，通常包括脑电采集电极、放大器和脑电帽等配件。脑电采集电极是脑信号采集系统的核心，它直接地影响了脑电信号监测的质量。
55.图1示出了现有技术的一种脑信号采集系统进行脑信号采集的示意图。采集脑信号时存在大环路影响eeg的采集质量，其中之一是脑信号与放大器之间形成的大环路1，参见图1，通过脑电采集电极100采集的头皮位置的脑信号经过导联传输至放大器，再从放大器返回至耳垂位置的参考电极，头皮、导联、放大器形成大环路1，当人体运动时会极易引入运动伪迹，也容易接收空间电磁干扰，此具有大环路1的脑信号采集系统的抗干扰能力极弱。
56.图2示出了现有技术的另一种脑信号采集系统进行脑信号采集的示意图。采集脑信号时存在大环路影响eeg的采集质量，另外一种大环路是头皮位置的脑电采集电极与参考电极形成的大环路2，参见图2，通过脑电采集电极200采集的头皮位置的脑信号，图中采集o2与a2之间的脑电信号(a2作为参考电极)，但是由于此大环路2包括了t6、p4甚至其他脑区的信号，这些信号会干扰o2位置的脑信号，导致空间分辨率低。
57.目前的脑信号采集系统的脑电采集电极主要基于普通的圆盘脑电电极来实现的，受到大脑容积导体效应影响，空间分辨率低，影响脑信号采集的信噪比和分类准确率，多应用于科学研究和医疗场景，不适于户外和低配合度场景使用，具有局限性，严重制约了脑信号采集系统的广泛应用和进一步发展，这也是当前eeg采集系统的发展面临的重要问题之一。
58.相关技术的脑信号采集系统，脑信号采集的便捷性差，且易受大脑容积导体效应影响，空间分辨率低，影响脑信号采集的信噪比和分类准确率，因此脑信号采集的效率较低。如何提供一种脑信号采集系统，提高脑信号采集的效率，具有重要的现实意义。
59.基于此，本技术实施例提供一种脑信号采集系统、方法及介质。其中，该脑信号采集系统，包括：多个脑电采集设备；脑电采集设备包括拉普拉斯电极、放大器模块、模数转换模块、无线通信模块和电源模块；脑电采集设备用于放置在目标头皮位置，以采集目标头皮位置对应的脑电信号；
60.拉普拉斯电极用于检测头皮表面的第一脑电信号；
61.放大器模块用于对第一脑电信号进行放大，得到第二脑电信号；
62.模数转换模块用于将第二脑电信号转换成数字信号，得到目标脑电信号；
63.无线通信模块用于通过无线传输方式将目标脑电信号发送给数据处理装置，以使数据处理装置对目标脑电信号进行分析；
64.电源模块用于为脑电采集设备供电。该脑信号采集系统包括多个脑电采集设备，每个脑电采集设备包括拉普拉斯电极，通过将其中的任一脑电采集设备放置在目标头皮位置，可以采集目标头皮位置对应的脑电信号，因此，该脑信号采集系统通过将包括的多个脑电采集设备中的任意一个放置在目标头皮位置，从而采集目标头皮位置对应的脑电信号，提供一种具有分立式脑电采集模块的脑信号采集系统，可以提升脑信号采集系统的便携性，提高脑信号采集的效率。
65.为了使本技术实施例的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
66.图3示出了本技术实施例的一种脑信号采集系统的结构框图，由如图3所示的结构框图可以看到，脑信号采集系统30包括：多个脑电采集设备300；脑电采集设备300包括拉普拉斯电极301、放大器模块302、模数转换模块303、无线通信模块304和电源模块305；脑电采集设备300用于放置在目标头皮位置，以采集目标头皮位置对应的脑电信号；
67.拉普拉斯电极301用于检测头皮表面的第一脑电信号；
68.放大器模块302用于对第一脑电信号进行放大，得到第二脑电信号；
69.模数转换模块303用于将第二脑电信号转换成数字信号，得到目标脑电信号；
70.无线通信模块304用于通过无线传输方式将目标脑电信号发送给数据处理装置20，以使数据处理装置20对目标脑电信号进行分析；
71.电源模块305用于为脑电采集设备300供电。
72.该实施例提供的脑信号采集系统，包括：多个脑电采集设备；脑电采集设备包括拉普拉斯电极、放大器模块、模数转换模块、无线通信模块和电源模块；脑电采集设备用于放置在目标头皮位置，以采集目标头皮位置对应的脑电信号；拉普拉斯电极用于检测头皮表面的第一脑电信号；放大器模块用于对第一脑电信号进行放大，得到第二脑电信号；模数转换模块用于将第二脑电信号转换成数字信号，得到目标脑电信号；无线通信模块用于通过无线传输方式将目标脑电信号发送给数据处理装置，以使数据处理装置对目标脑电信号进行分析；电源模块用于为脑电采集设备供电。该系统，通过将包括的多个脑电采集设备中的任意一个放置在目标头皮位置，从而采集目标头皮位置对应的脑电信号，提供一种具有分立式脑电采集模块的脑信号采集系统，能够提升脑信号采集系统的便携性，可以提高脑信号采集的效率。
73.在脑信号采集系统30的一些实施方式中，如图3所示，脑电采集设备300还包括控制器306；控制器306分别与模数转换模块303和无线通信模块304连接；控制器306用于在接收到模数转换模块303发送的目标脑电信号时，控制无线通信模块304通过无线传输方式对目标脑电信号进行发送。
74.在脑信号采集系统30的一些实施方式中，脑信号采集系统30包括的拉普拉斯电极301，如图3所示，包括通过绝缘材料分割开的3个第一电极单元3011；第一电极单元包括第一脑电电极30111、第一参考电极30112和右腿驱动电极30113；第一参考电极30112设置在第一脑电电极30111内部。
75.需要指出的是，图3中示出的第一脑电电极30111、第一参考电极30112和右腿驱动电极30113的相对位置可以互换。图3并不构成对第一脑电电极、第一参考电极和右腿驱动电极的相对位置的限定。本技术的实施例中，第一脑电电极30111、第一参考电极30112和右腿驱动电极30113的位置可以互换。例如，在其他一些实施例中，也可以是第一脑电电极设置在第一参考电极内部。
76.另外，本技术的技术方案也不限定第一脑电电极、第一参考电极和右腿驱动电极的形状。例如，一些实施例中，第一脑电电极和右腿驱动电极可以是圆形空心电极，第一参考电极可以是圆点面状电极；在另一些实施例中，第一脑电电极和右腿驱动电极可以是正方形空心电极，第一参考电极可以是正方形面状电极。
77.在脑信号采集系统30的一些实施方式中，参见图3，脑电采集设备300还包括第一右腿驱动电路307；放大器模块302分别与第一参考电极30112、第一脑电电极30111、第一右腿驱动电路30113和模数转换模块303连接，第一右腿驱动电路307与右腿驱动电极30113连接。
78.在脑信号采集系统30的一些实施方式中，如图4所示，第一右腿驱动电路307包括高通滤波器400；高通滤波器400的截止频率小于预设的目标共模信号频率。
79.具体实施时，高通滤波器可以通过将电容和电阻串联连接而实现。
80.参见图4，放大器模块302包含运算放大器a1和运算放大器a2；第一右腿驱动电路307包括由电容c1和电阻r1构成高通滤波器400，该高通滤波器400的截止频率小于目标共模信号频率，例如抑制50hz共模干扰，则高通滤波器400的截止频率应低于50hz，阻止a点的直流电压，只让a点的共模交变信号被反向放大，以此增加运算放大器a3动态范围。
81.在脑信号采集系统30的一些实施方式中，参见图5，拉普拉斯电极301包括通过绝缘材料分割开的2个第二电极单元3011’；第二电极单元3011’包括第二脑电电极30111’和第二参考电极30112’；第二参考电极30112’设置在第二脑电电极30111’内部。
82.在脑信号采集系统30的一些实施方式中，参见图5，脑电采集设备300还包括第二右腿驱动电路307’；放大器模块302分别与第二参考电极30112’、第二脑电电极30111’、第二右腿驱动电路307’和模数转换模块303连接，第二右腿驱动电路307’与第二参考电极30112’或第二脑电电极30111’连接。
83.在脑信号采集系统30的一些实施方式中，参见图6，脑电采集设备300还包括第三右腿驱动电路307”、第一电阻3071”和第二电阻3072”；放大器模块302分别与第二参考电极30112’、第二脑电电极30111’、第三右腿驱动电路307”和模数转换模块303连接，第二参考电极30112’和第二脑电电极30111’之间串联有第一电阻3071”和第二电阻3072”，第三右腿
驱动电路307”连接到第一电阻3071”和第二电阻3072”的连接点。
84.与上述实施例提供的脑信号采集系统基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种脑信号采集方法，应用于脑信号采集系统30，脑信号采集系统包括多个脑电采集设备；脑电采集设备包括拉普拉斯电极、放大器模块、模数转换模块、无线通信模块和电源模块；脑电采集设备用于放置于目标头皮位置，以采集目标头皮位置对应的脑电信号；电源模块用于为脑电采集设备供电。图7为本技术提供的一种脑信号采集方法的流程示意图。如图7所示，该脑信号采集方法，包括：
85.步骤s701，检测目标头皮位置处的第一脑电信号；目标头皮位置为脑电采集设备放置的头皮表面的位置。
86.步骤s702，对第一脑电信号进行信号处理，得到第二脑电信号。
87.步骤s703，将第二脑电信号转换成数字信号，得到目标脑电信号。
88.步骤s704，通过无线传输方式将目标脑电信号发送给数据处理装置，以使数据处理装置对目标脑电信号进行分析。
89.该脑信号采集方法，通过将脑信号采集系统包括的多个脑电采集设备中的任意一个放置在目标头皮位置，从而采集目标头皮位置对应的脑电信号，提供一种通过具有分立式脑电采集模块的脑信号采集系统进行脑信号采集的方法，可以提升脑信号采集系统的便携性，提高脑信号采集的效率。
90.在一种可选的实施例中，步骤s704，通过无线传输方式将目标脑电信号发送给数据处理装置之前，方法还包括：基于目标脑电信号生成信号发送指令；信号发送指令用于指示通过无线传输方式对目标脑电信号进行发送。
91.在一种可选的实施例中，步骤s701，检测目标头皮位置处的第一脑电信号，参见图8，具体为通过目标拉普拉斯电极301a包括的脑电电极8001和目标拉普拉斯电极301a包括的参考电极8002，确定目标头皮位置处的第一脑电信号；目标拉普拉斯电极301a为目标头皮位置处的拉普拉斯电极301；目标拉普拉斯电极301a包括的脑电电极8001，和目标拉普拉斯电极301a包括的参考电极8002，分别连接到目标拉普拉斯电极301a包括的放大器模块302，以形成小回路801来采集目标位置脑电信号；脑信号采集系统30中的拉普拉斯电极301包括多个电极单元；电极单元包括脑电电极8001和参考电极8002。
92.该脑信号采集方法，采用分立式设计思想，拉普拉斯电极为模块化无线脑电电极，基于拉普拉斯电极来采集脑电信号，如图8所示，参考电极和脑电电极之间的小环路面积远小于图1或图2中示意的大环路面积，不会受到旁边脑区以及其他干扰，不易拾取空间环境、人体运动或肌肉等噪音伪迹干扰。该脑信号采集方法的分立式电极设计思想，可以保证只针对拉普拉斯电极所在区域进行脑信号采集，使用更灵活，方便采集运动过程中的脑电信号，脱离了传统有线电极的束缚。进一步地，该脑信号采集方法，空间分辨率高，对高频脑电敏感，不受参考和地电极约束，方便佩戴，适用于长时脑电监测和运动过程中脑电图监测。
93.本技术实施例还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于实现本技术任一实施例的脑信号采集方法。
94.根据本技术的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使
得该计算机设备执行上述任一实施例中的脑信号采集方法。程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
95.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种脑信号采集系统，其特征在于，所述系统包括：多个脑电采集设备；所述脑电采集设备包括拉普拉斯电极、放大器模块、模数转换模块、无线通信模块和电源模块；所述脑电采集设备用于放置在目标头皮位置，以采集所述目标头皮位置对应的脑电信号；所述拉普拉斯电极用于检测头皮表面的第一脑电信号；所述放大器模块用于对所述第一脑电信号进行放大，得到第二脑电信号；所述模数转换模块用于将所述第二脑电信号转换成数字信号，得到所述目标脑电信号；所述无线通信模块用于通过无线传输方式将所述目标脑电信号发送给数据处理装置，以使所述数据处理装置对所述目标脑电信号进行分析；所述电源模块用于为所述脑电采集设备供电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脑电采集设备还包括控制器；所述控制器分别与所述模数转换模块和所述无线通信模块连接；所述控制器用于在接收到所述模数转换模块发送的所述目标脑电信号时，控制所述无线通信模块通过无线传输方式对所述目标脑电信号进行发送。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述拉普拉斯电极包括通过绝缘材料分割开的3个第一电极单元；所述第一电极单元包括第一脑电电极、第一参考电极和右腿驱动电极；所述第一参考电极设置在所述第一脑电电极内部。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述脑电采集设备还包括第一右腿驱动电路；所述放大器模块分别与所述第一参考电极、所述第一脑电电极、所述第一右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述第一右腿驱动电路与所述右腿驱动电极连接。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一右腿驱动电路包括高通滤波器；所述高通滤波器的截止频率小于预设的目标共模信号频率。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述拉普拉斯电极包括通过绝缘材料分割开的2个第二电极单元；所述第二电极单元包括第二脑电电极和第二参考电极；所述第二参考电极设置在所述第二脑电电极内部。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述脑电采集设备还包括第二右腿驱动电路；所述放大器模块分别与所述第二参考电极、所述第二脑电电极、所述第二右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述第二右腿驱动电路与所述第二参考电极或所述第二脑电电极连接。8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述脑电采集设备还包括第三右腿驱动电路、第一电阻和第二电阻；所述放大器模块分别与所述第二参考电极、所述第二脑电电极、所述第三右腿驱动电路和所述模数转换模块连接，所述第二参考电极和所述第二脑电电极之间串联有所述第一电阻和所述第二电阻，所述第三右腿驱动电路连接到所述第一电阻与所述第二电阻的连接点。9.一种脑信号采集方法，应用于脑信号采集系统，其特征在于，所述脑信号采集系统包括多个脑电采集设备；所述脑电采集设备包括拉普拉斯电极、放大器模块、模数转换模块、无线通信模块和电源模块；所述脑电采集设备用于放置于目标头皮位置，以采集所述目标头皮位置对应的脑电信号；所述电源模块用于为所述脑电采集设备供电；
所述方法包括：检测目标头皮位置处的第一脑电信号；目标头皮位置为所述脑电采集设备放置的头皮表面的位置；对所述第一脑电信号进行信号处理，得到第二脑电信号；将所述第二脑电信号转换成数字信号，得到所述目标脑电信号；通过无线传输方式将所述目标脑电信号发送给数据处理装置，以使所述数据处理装置对所述目标脑电信号进行分析。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通过无线传输方式将所述目标脑电信号发送给数据处理装置之前，所述方法还包括：基于所述目标脑电信号生成信号发送指令；所述信号发送指令用于指示通过无线传输方式对所述目标脑电信号进行发送。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述拉普拉斯电极包括多个电极单元；所述电极单元包括脑电电极和参考电极；所述检测目标头皮位置处的第一脑电信号，包括：通过目标拉普拉斯电极包括的所述脑电电极和所述目标拉普拉斯电极包括的所述参考电极，确定所述目标头皮位置处的第一脑电信号；所述目标拉普拉斯电极为所述目标头皮位置处的所述拉普拉斯电极；所述目标拉普拉斯电极包括的所述脑电电极，和所述目标拉普拉斯电极包括的所述参考电极，分别连接到所述目标拉普拉斯电极包括的所述放大器模块，以形成小回路来采集目标位置脑电信号。12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求9～11任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供一种脑信号采集系统、方法及介质，涉及脑机接口技术领域。该脑信号采集系统，包括：多个脑电采集设备；脑电采集设备包括拉普拉斯电极、放大器模块、模数转换模块、无线通信模块和电源模块；脑电采集设备用于放置在目标头皮位置，以采集目标头皮位置对应的脑电信号；拉普拉斯电极用于检测头皮表面的第一脑电信号；放大器模块用于对第一脑电信号进行放大，得到第二脑电信号；模数转换模块用于将第二脑电信号转换成数字信号，得到目标脑电信号；无线通信模块用于通过无线传输方式将目标脑电信号发送给数据处理装置，以使数据处理装置对目标脑电信号进行分析；电源模块用于为脑电采集设备供电。该系统，可以提高脑信号采集的效率。的效率。的效率。


技术研发人员：许敏鹏 郑春厚 罗睿心 何峰 明东
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/7/11