基于BCIduino脑电模组和OpenVibe的SSVEP脑机接口系统搭建

导读
上一篇介绍了基于BCIduino做运动想象系统的教程方法,同时也介绍了BCIduino 8通道脑电放大器的具体参数,我们期望将它做成一款性价比比OpenBCI更优的低成本脑电放大器,同时极尽可能提升它的性能,以便用于工业级应用。本篇介绍BCIduino做稳态视觉诱发电位(SSVEP)系统的方法,本文在撰写过程中同时也修改了部分OpenVibe的参数,以便能够用于BCIduino.
正文
步骤一:
连接BCIduino与OpenVibe,OpenVibe官方针对Windows有2个Stable版本的安装包,分别是针对32bit机和64bit机的(http://openvibe.inria.fr/downloads/),还是像上一篇一样通过lsl的连接方法即可。连接上之后可以看一下波形,如下图1所示。
在这里插入图片描述

图1 获取脑电数据示意图
步骤二:
打开SSVEP的文件夹,路径在下图2所示。
在这里插入图片描述
图2 SSVEP程序路径示意图
步骤三:
运行图2中的ssvep-bci-1-ssvep-configuration,根据自己的需求设置参数;然后运行图2的ssvep-bci-2-trainning-acquistion,开始运行实验范式并进行数据采集与保存,效果如下图3GIF所示。等待程序自动运行完毕即可。
在这里插入图片描述

图3 实验范式与数据采集效果
步骤四:
依次运行ssvep-bci-3-CSP-training和ssvep-bci-4-classifier-training,即可训练出机器学习模型。

在这里插入图片描述

图4 所运行‘3‘与’4‘文件
步骤五:
运行在线识别程序(即文件夹中的‘5‘文件),效果如下图5GIF所示。当箭头指向白色目标时发射,射中后开始下一次SSVEP识别,相当于一个简单的SSVEP演示系统,可以通过串口指令传输,将SSVEP应用延申到控制智能车、残障人士翻书器、轮椅等,非常高效和简洁。
在这里插入图片描述
图5 SSVEP在线识别效果

附:
BCIduino 8通道脑电放大器具体参数如下:
输入阻抗:1TΩ
输入偏置电流:300pA
输入参考噪声:1μVpp
采样速率:250 Hz/500Hz
共模抑制比:-110dB
可调增益放大倍数:1、2、4、6、8、12、2
分辨率:24 位 ADC,精度最高可达 0.1μV
功耗:正常工作时 39mW,待机时低至仅 10μW
采用可充电锂电池供电,进一步降低来自外部的干扰。
尺寸:50mm*50mm(实物测量,存在细微误差),实物图如下图1.
在这里插入图片描述

图1 BCIduino实物图
经过长期的研发,BCIduino已经对:
matlab/python/OpenBCI_GUI/Android/OpenVibe等兼容,可以应用于日常的低成本脑电项目和产品开发,并且表现出了较OpenBCI更好的干扰屏蔽性能(对比如下图2、图3)。
在这里插入图片描述

图2 BCIduino在普通嘈杂环境下、悬空状态的数据波形,可以观测到并无其他干扰出现
在这里插入图片描述
图3 OpenBCI在普通嘈杂环境下、悬空状态的数据波形(测量环境、测量时间、软件滤波器设置参数与图2BCIduino相同)
#本篇由BCIduino脑机接口开源社区原创/转载(公众号“BCIduino脑机接口社区”)。BCIduino脑机接口社区由来自北京航空航天大学、康奈尔大学、北京大学、首都医科大学等硕博发起成立,欢迎扫下面码加入社群,也欢迎采购BCIduino脑电模块和外骨骼等(某宝搜索即可或者扫码详询)。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/nvsirgn/article/details/109038943