42、馒头详谈脑电设备-编程知识

脑电设备作为脑机接口技术的中层，有着承上启下的作用，设备采集的脑电信号质量如何，直接关乎着后续的模型的训练，虽然我们拿到原始EEG信号后会做一些预处理，比如工频滤波，通道加权平均，ICA去伪迹等工作，但若是设备性能太差，比如电极接触不良等原因，导致原始信号太差，再好的预处理也无济于事。下面就跟随我的脚步，认识一下各个脑电设备吧~

NeuroScan

我所使用的第一台脑电设备是我在本科期间有一年暑假使用的Neuroscan设备帮忙一个老师采集了一批数据，那时候我还是个小白中的小白，连采集时所使用的参考电极是什么都不知道，给被试打导电膏真的是练起来的，刚开始打导电膏超级的小心翼翼，scan的黑帽子的孔又小，只能使用针头一点一点的慢慢凭感觉（提前要跟被试说好，感觉到疼一定要说，不能忍着）。那时候我跟着老师做前测后测，被我打过导电膏的头有上百次了，后面打scan64导的20分钟差不多就搞定了。说几点使用感受：硬件部分：老牌子了，质量还是不错的。放大器和电源盒，搬来搬去有点重，电极帽似乎该更新了，黑色帽子的孔有点小；软件部分：成熟的采集和分析软件curry7（我当时使用的软件），现在已经升级到curry9了，集成了数据采集和分析，还是很友好的。

Brain Products

第二台使用的是Brain Products的产品了，当时我是去中科院实习，当时使用的是brainamp型号的脑电（这个型号分为好多种不同的型号，有标准型、核磁下还有DC型号的）这个型号的电极帽非常有特点，叫做主动电极。是其他设备没有的，它其实是在电极端做了一个主动降噪的电极，这样就出来的信号会相对来说会比氯化银电极好那么一点点，这技术只能算是有点技术，也不能说是颠覆性的。

它是一个没有固定参考的脑电系统，就是说在使用中，可以通过软件来设置电极帽上的任意参考电极，但是很可惜的是，这样的话，就少了一个导联，比如说，32导脑电系统，其中一导就要拿来做参考电极，信号电极其实就只有31导。它是一个没有固定参考的脑电系统，就是说在使用中，可以通过软件来设置电极帽上的任意参考电极，但是很可惜的是，这样的话，就少了一个导联，比如说，32导脑电系统，其中一导就要拿来做参考电极，信号电极其实就只有31导。

Biosemi

第三个脑电设备，Biosemi脑电，这个设备我没有实际使用过，但是我对它有一定的了解，这是我听很多老师说起过的设备，它在国外还是有很多人在用的，我看到很多文章都是biosemi的设备，它比较好的点在于硬件部分，非常过硬，它也非常小巧便携，对于有一定能力的人，我还是比较中意它，非常不好的点就是在于没有配套分析软件，这也是国内不中意它的原因之一吧。但是分析软件，可以由besa的基础版或者是使用eeglab直接进行分析。

Emotive

第四个设备：Emotive，这个是做BCI用到的比较多的设备之一，它使用起来非常简单，GUI的图形界面，简直了不能太简单了，唯一的缺点是电极数太少了，只有14导（现在好像也已经升级32导联了），有盐水和导电膏的电极帽。唯一的不好是软件是每年的收费，好像也可以买单机版。

EGI

第五个设备，EGI脑电。在很早之前就听说过EGI的盐水电极帽是一个非常有特点的脑电设备。它的首要特点我觉得是高密度脑电，它在开始的时候是128导起底的，很多人不知道做高密度脑电的意义在哪？高密度脑电，它能有效的提高空间分辨率的，我们所知道的脑电，经常会听到一句话——脑电是时间分辨率高，空间分辨率低。高密度脑电就是解决这个空间的（前提是你使用的是脑电这项技术，其它技术另说），它还有一个非常重要的点在于高密度脑电对脑电的逆运算——源分析，非常有利，一般来说，做源分析最低的要求64导以上，小于这个数，不建议做了，这样得出来的源，可能会存在不准确性。高密度脑电还有一个非常苦恼的问题就是降阻抗，EGI脑电可能就是考虑了这个问题，一直使用的是盐水电极帽，只要配置到盐水溶液，给被试戴上电极帽降阻抗非常的快，128导可能就需要几分钟。但它也会有不好的地方，操作系统上只能在苹果系统上使用，这也是对于很多window用户来说，非常不好的点。分析软件目前也仅能分析基础的ERP预处理，高阶的分析还是得依赖第三方软件eeglab MNE等。使用eeglab mne等其使用的EENS打marker就需要进行重新编码才可以使用。