無(wú)線腦波采集分析系統(tǒng)

一、產(chǎn)品概述

BD-C-1型無(wú)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(kāi)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(zhuān)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(shuō)明

系統(tǒng)通過(guò)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(zhuān)注度、放松度等動(dòng)態(tài)量化采集測(cè)量手段，開(kāi)展心理與生理同步測(cè)量實(shí)驗(yàn)與分析，可以通過(guò)傅里葉變換（FFT）分析手段和算法開(kāi)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(kāi)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(zhuān)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(guò)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(wú)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(guò)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(kāi)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(kāi)展對(duì)個(gè)體的大腦認(rèn)知活動(dòng)過(guò)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(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行注意力、事件辨別能力、知覺(jué)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(kāi)展生物反饋實(shí)驗(yàn)，同時(shí)通過(guò)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(kāi)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(lèi)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(zhuān)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(kāi)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(guò)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(lài)（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(guò)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(wú)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(wú)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(guò)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(guò)專(zhuān)門(mén)的算法，實(shí)時(shí)得出并顯示學(xué)員的8組EEG參數(shù)和專(zhuān)注力數(shù)值及放松能力數(shù)值。

2 信號(hào)接收適配器：無(wú)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(wú)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(lèi)型教學(xué)及實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展和分類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析。