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脑机接口脑电信号采集技术规范.pdf

发布:2025-02-16约2.19万字共21页下载文档
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T/GXDSL000—2025

脑机接口脑电信号采集技术规范

一、范围

1.背景与目的

近年来,脑机接口技术作为一种极具潜力的前沿科技,发展势头迅猛,在医疗康复、智能家居、娱

乐游戏、军事国防等多个领域展现出了广阔的应用前景。通过对大脑产生的电信号进行采集、分析与解

读,脑机接口技术能够实现大脑与外部设备之间的直接交互,为人类的生活和工作方式带来了前所未有

的变革。

在脑机接口系统中,脑电信号采集是至关重要的起始环节,其采集的信号质量直接决定了后续信号

处理、分析以及最终控制指令输出的准确性和可靠性。然而,当前脑电信号采集技术在实际应用中面临

着诸多挑战。不同的研究机构、企业在进行脑电信号采集时,采用的方法、设备、操作流程等存在较大

差异,这导致采集到的脑电信号在质量、特征表达等方面缺乏一致性和可比性。这种不一致性不仅给科

研工作的深入开展带来了困难,使得研究成果难以进行有效的对比和整合,也严重阻碍了脑机接口技术

从实验室走向实际应用的产业化进程。

为了有效解决上述问题,进一步推动脑机接口技术的健康、快速发展,制定一套统一、规范且科学

合理的脑电信号采集技术标准显得尤为迫切。本团体标准旨在通过对脑电信号采集过程中的各个关键环

节进行明确规定和详细规范,为相关从业者提供具有权威性和指导性的操作指南,从而确保脑电信号采

集的质量和可靠性,促进脑机接口技术在不同领域的广泛应用和深度发展。

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2.范围与适用性

本标准明确适用于脑机接口中脑电信号采集相关的设备、技术以及操作流程。具体而言,无论是用

于科研目的的脑电信号采集实验,还是应用于临床医疗的脑机接口辅助诊断与治疗设备,亦或是在智能

家居、娱乐游戏等消费级产品中涉及的脑电信号采集部分,均需遵循本标准的相关规定。同时,本标准

不仅对脑电信号采集设备的硬件性能、技术参数等提出了具体要求,还对从电极选择与安装、信号采集

环境设置、信号采集过程中的操作规范,到采集后信号的初步处理与存储等一系列操作流程进行了全面

规范。

3.定义与缩略语

为了确保本标准在表述和理解上的准确性与一致性,对以下关键术语进行明确定义:

脑机接口(Brain-ComputerInterface,BCI):在生物大脑与外部设备或环境之间建立的

一种实时通讯与控制系统,能够实现大脑与外部设备的直接交互,用户可通过大脑活动控制特殊计算机

设备,从而完成特定任务。

脑电信号(Electroencephalogram,EEG):大脑神经元活动时产生的生物电信号,通过头皮电

极或颅内电极进行采集,能够反映大脑的功能状态和活动变化。

电极(Electrode):用于采集脑电信号的装置,常见的有头皮电极、皮层电极、深部电极等,

其材质、形状、尺寸等因素会影响信号采集的质量和效果。

采样率(SamplingRate):在单位时间内对脑电信号进行采样的次数,通常以赫兹(Hz)为单

位,较高的采样率能够更准确地捕捉脑电信号的细节变化。

带宽(Bandwidth):脑电信号采集设备能够有效采集和处理的信号频率范围,不同的脑电活动

频率分布在不同的频段,合适的带宽设置对于准确获取脑电信号至关重要。

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共模抑制比(Common-ModeRejectionRatio,CMRR):衡量脑电信号采集设备对共模信号

(如环境噪声)抑制能力的指标,CMRR越高,说明设备对共模信号的抑制效果越好,采集到的脑电信

号质量越高。

常用缩略语如下:

EEG:脑电信号(Electroencephalogram)

BCI:脑机接口(Brain-ComputerInterface)

SNR:信噪比(Signal-to

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