本发明涉及脑电波检测技术领域，尤其涉及一种基于双通道脑电检测方法及装置。
背景技术：
自19世纪20年代hansberger在实验室第一次获得了脑电信号以来，人们开始了脑电信号的探索。由于当时实验装置的缺乏，无法准确记录采集到的脑电信号，使得研究进展十分缓慢。
1958年，美国学者dawson研制出一种用于平均瞬时脑诱发电位的电-机械处理装置，开创了脑电信号记录技术的新纪元。计算机技术、认知心理学、神经科学及生物学技术研究的不断发展，脑电信号的研究越来越成熟。目前，用于临床医学诊断的通道数一般为32导或64导。用于研究领域的脑电装置最多做到了512导。脑电信号十分微弱，一般只有50微伏左右，幅值范围为5微伏～100微伏，频率范围一般在0.5～35hz。脑电信号的采集主要存在50hz共模信号、极化电压、生理信号等噪声的背景干扰，采集电路要具有高共模抑制比、低噪声等特性，同时还要对脑电信号进行滤波。
脑电信号应用十分广阔，主要应用方向有医学诊断、心理状态监控、运动功能康复、设备控制、儿童注意力训练等。国内脑电信号研究起步晚，脑电信号采集设备的产品很少，应用范围主要是医学诊断。
随着电子技术的不断发展，电子产品的更新日新月异，脑电产品就是这些新兴的电子产品之一。人脑的脑电波eeg在0-30hz之间，能够反映出脑电波情况的波段主要有alpha，theta，delta，lowbeta和highbeta这五个波段。目前，现有的脑电检测方法通常都是单通道，仅仅检测单侧脑的脑电波，并不能精确地检测评估人脑的变化情况。
有鉴于此，有必要提出对目前的脑电波检测技术进行进一步的改进。
技术实现要素：
为解决上述至少一技术问题，本发明的主要目的是提供一种基于双通道脑电检测方法及装置。
为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案为：提供一种基于双通道脑电检测方法，所述基于双通道脑电检测方法包括：
采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据；
对所述脑电数据进行模拟数字转换，得到脑电原始ad数据；
将所述脑电原始ad数据进行数据协议打包，得到脑电原始数据包；
通过fft算法将所述脑电原始数据包的时域信息转换成频域信息。
其中，所述采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据的步骤，具体包括：
通过双触点干电极采集左脑右脑的脑电数据；
通过仪表放大模块将所述脑电数据进行放大处理，其中，所述仪表放大模块还包括右腿驱动模块；
通过滤波器对放大后的脑电数据进行滤波处理。
其中，所述脑电原始数据包具体包括：
数据包头、左脑数据值、右脑数据值和检测状态。
其中，所述将所述脑电原始ad数据进行数据协议打包，得到脑电原始数据包的步骤之后还包括：
将所述脑电原始数据包发送到应用层。
其中，根据通过fft算法将所述脑电原始数据包的时域信息转换成频域信息的步骤，之后还包括：
根据所述频域信息对脑电波波段进行区间划分得到脑电波波段值。
为实现上述目的，本发明采用的另一个技术方案为：提供一种基于双通道脑电检测装置，所述基于双通道脑电检测装置包括：
采集模块，用于采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据；
模数转换模块，用于对所述脑电数据进行模拟数字转换，得到脑电原始ad数据；
打包模块，用于将所述脑电原始ad数据进行数据协议打包，得到脑电原始数据包；
fft模块，用于通过fft算法将所述脑电原始数据包的时域信息转换成频域信息。
其中，所述采集模块具体用于：
通过双触点干电极采集左脑右脑的脑电数据；
通过仪表放大模块将所述脑电数据进行放大处理，其中，所述仪表放大模块还包括右腿驱动模块；
通过滤波器对放大后的脑电数据进行滤波处理。
其中，所述脑电原始数据包具体包括：
数据包头、左脑数据值、右脑数据值和检测状态。
其中，所述基于双通道脑电检测装置还包括：
发送模块，用于将所述脑电原始数据包发送到应用层。
其中，基于双通道脑电检测装置还包括：
区间划分模块，用于根据所述频域信息对脑电波波段进行区间划分得到脑电波波段值。
本发明的技术方案提供一种基于双通道脑电检测方法首先，采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据；然后，对所述脑电数据进行模拟数字转换；再将所述脑电原始ad数据进行数据协议打包，并通过fft算法将所述脑电原始数据包的时域信息转换成频域信息。双通道采集的脑电数据相比于单通道而言采集的脑电数据更加精准，尽量地减少了检测过程中的噪声干扰，并且将双通道数据同时进行fft处理，得到更加准确的脑电波频域信息，达到精确检测评估人脑的变化情况的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例基于双通道脑电检测方法的方法流程图；
图2为图1中步骤s100的具体流程图；
图3为本发明一实施例基于双通道脑电检测方法的fft算法流程示意图；
图4为本发明一实施例基于双通道脑电检测装置的模块方框图；
图5为本发明一实施例基于双通道脑电检测装置的模块方框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1，在本发明实施例中，该基于双通道脑电检测方法包括如下步骤：
s100、采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据；
s200、对所述脑电数据进行模拟数字转换，得到脑电原始ad数据；
s300、将所述脑电原始ad数据进行数据协议打包，得到脑电原始数据包；
s500、通过fft算法将所述脑电原始数据包的时域信息转换成频域信息。
上述实施例中，具体地，脑电芯片采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据，脑电芯片负责采集原始脑电数据，将脑电数据放大1100倍达到mcu可以识别的电压分辨率，然后将采集的原始ad数据值通过mcu进行数据协议的打包，然后通过fft算法处理得到最后的频域脑波数据。
在一具体的实施例中，所述步骤s300之后还包括：
s400、将所述脑电原始数据包发送到应用层。
具体地，脑波芯片采集原始脑电波的ad值，然后将采集的原始ad数据值通过mcu进行数据协议的打包，最后通过蓝牙协议发送过应用层进行fft算法处理得到最后的频域脑波数据。本实施例实现了应用层可以实时的观察脑电波波段的变化。
在一具体的实施例中，所述脑电原始数据包具体包括：
数据包头、左脑数据值、右脑数据值和检测状态。
具体地，将采集的原始脑电数据进行协议打包，每秒发送256个数据包，每个包由数据包头+数据值+佩戴状态组成。
例如：每个包的的组成为a55a02fe024d05(04),其中a55a为数据包头，02fe为左脑的数据值，024d为右脑的数据值，05代表佩戴成功，04代表佩戴没有成功。
在一具体的实施例中，根据步骤s500，之后还包括：
s600、根据所述频域信息对脑电波波段进行区间划分得到脑电波波段值。
具体地，参考图3，应用层的fft算法处理，将采集的原始ad数据值通过fft变换成频域的能量级，取0到30hz的脑波区间即可。脑电芯片每秒传输256数据值，当传输两秒后在fft变换，从而频域的分辨率为0.5hz。通过实时的时域到频域的转换，可以得到eeg波段的脑波数据值，并实时反映此时脑波频域的变化情况，根据delta，theta，alpha，lowbeta和highbeta的数据值并结合脑电科学定义所需的功能。
δ波为频率为1～3hz，幅度为20～200μv。当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡或麻醉状态下，可在颞叶和顶叶记录到这种波段。
θ波为频率为4～7hz，幅度为5～20μv。在成年人意愿受挫或者抑郁以及精神病患者中这种波极为显著。但此波为少年(10－17岁)的脑电图中的主要成分。
α波为频率为8～13hz(平均数为10hz)，幅度为20～100μv。它是正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显，睁开眼睛(受到光刺激)或接受其它刺激时，α波即刻消失。
β波为频率为14～30hz，幅度为100～150μv。当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波，当人从噩梦中惊醒时，原来的慢波节律可立即被该节律所替代。
在人心情愉悦或静思冥想时，一直兴奋的β波、δ波或θ波此刻弱了下来，α波相对来说得到了强化。因为这种波形最接近右脑的脑电生物节律，于是人的灵感状态就出现了。
综上，本实施例提供的基于双通道脑电检测方法首先，采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据；然后，对所述脑电数据进行模拟数字转换；再将所述脑电原始ad数据进行数据协议打包，并通过fft算法将所述脑电原始数据包的时域信息转换成频域信息。双通道采集的脑电数据相比于单通道而言采集的脑电数据更加精准，尽量地减少了检测过程中的噪声干扰，并且将双通道数据同时进行fft处理，得到更加准确的脑电波频域信息，达到精确检测评估人脑的变化情况的目的。
参考图2，本实施例提供了一种基于双通道脑电检测方法，所述步骤s100具体包括：
s101、通过双触点干电极采集左脑右脑的脑电数据；
s102、通过仪表放大模块将所述脑电数据进行放大处理，其中，所述仪表放大模块还包括右腿驱动模块；
s103、通过滤波器对放大后的脑电数据进行滤波处理。
本实施例中，所述仪表放大模块包括有仪表放大器以及右腿驱动电路。仪表放大器是一种精密差分电压放大器，它源于运算放大器,且优于运算放大器。仪表放大器把关键元件集成在放大器内部，它具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点。仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件，具有差分输入和相对参考端的单端输出。与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定，而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。
其中，右腿驱动电路通常用于生物信号放大器，以减少共模干扰。由于脑电图发出的电子信号十分微小，通常只有几个微伏，而由于病人的身体也可以作为天线能受到电磁干扰，这种干扰可能会掩盖的生物信号，使得信号难以测量。因此，可以通过添加右腿驱动电路用来消除干扰噪声。
其中，通过滤波器对放大后的脑电数据进行滤波处理具体为采用低通滤波器进行低通滤波。
上述实施例中的双通道采集脑电数据的方法可以实现精确的检测微弱的脑电信号，消除干扰噪声。
请参照图4，在本发明的实施例中，该一种基于双通道脑电检测装置，所述基于双通道脑电检测装置包括：
采集模块100，用于采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据；
模数转换模块200，用于对所述脑电数据进行模拟数字转换，得到脑电原始ad数据；
打包模块300，用于将所述脑电原始ad数据进行数据协议打包，得到脑电原始数据包；
fft模块500，用于通过fft算法将所述脑电原始数据包的时域信息转换成频域信息。
在一具体实施例中，所述采集模块100具体用于：
通过双触点干电极采集左脑右脑的脑电数据；
通过仪表放大模块将所述脑电数据进行放大处理，其中，所述仪表放大模块还包括右腿驱动模块；
通过滤波器对放大后的脑电数据进行滤波处理。
具体的实施例见上述方法中相应描述。
在一具体实施例中，所述脑电原始数据包具体包括：
数据包头、左脑数据值、右脑数据值和检测状态。具体的实施例见上述方法中相应描述。
参考图5，在一具体实施例中，所述基于双通道脑电检测装置还包括：
发送模块400，用于将所述脑电原始数据包发送到应用层。
本实施例中，发送模块400通过蓝牙协议将所述脑电原始数据包发送到应用层。实现了应用层可以实时的观察脑电波波段的变化。
在一具体实施例中，基于双通道脑电检测装置还包括：
区间划分模块600，用于根据所述频域信息对脑电波波段进行区间划分得到脑电波波段值。
本实施例中，所述区间划分模块600，具体用于根据脑电波频域信息判断各脑电波段是否存在，通过相应的波段来检测评估人脑的变化情况。
综上，该基于双通道脑电检测装置首先，通过采集模块100采用双通道采集左脑右脑的脑电原始数据；然后，模数转换模块200对所述脑电数据进行模拟数字转换；打包模块300再将所述脑电原始ad数据进行数据协议打包，fft模块500通过fft算法将所述脑电原始数据包的时域信息转换成频域信息。双通道采集的脑电数据相比于单通道而言采集的脑电数据更加精准，尽量地减少了检测过程中的噪声干扰，并且将双通道数据同时进行fft处理，得到更加准确的脑电波频域信息，达到精确检测评估人脑的变化情况的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。