Нейроинтерфейс EasyEEG BCI значительно обновлен

В последнее время ведется активное совершенствование аппаратных и программных частей нейроинтерфейса EasyEEG BCI. Результатом его стало кумулятивное обновление до версии 1.0b. Нейроинтерфейс EasyEEG BCI является конкретной реализацией открытого проекта электроэнцефалографа EasyEEG.
Основные возможности можно почитать в обзоре EasyEEG BCI, опубликованном ранее.
Рассмотрим основные улучшения и изменения в нейроинтерфейсе EasyEEG BCI на текущий момент.

Нейроинтерфейс EasyEEG BCI — модернизация программной части

Новый интерфейс приложения сбора данных с EasyEEG BCI выглядит следующим образом

1. В приложении добавлена функция отключения фильтров кнопкой. При этом на графике ЭЭГ будет выводится сырой сигнал с измерительной части.
2. Добавлена инерция спектра с настройкой из интерфейса. Происходит выбор процента замедления изменений. Это позволит отслеживать быстрые всплески частот, которые происходят в малый промежуток времени. Таким образом всплески пропадают не сразу и если они возникнут снова, это вызовет сохранение данного частотного диапазона при визуализации.
3. Ведется работа над цветовым выделением частот. Произведено изменение в подкрашивании частотных диапазонов следующим образом: низкочастотные диапазоны дельта и тета в синих тонах, Альфа — в зеленых, бета — в красных, а Гамма — в желтый цвет. Подкрашивание повышает удобство чтения показаний.
4. Добавлен вывод спектра сигнала в дополнительной вкладке. Это позволит наблюдать более подробно за всплесками частот. На спектр также действует замедление, настроенное в интерфейсе.
5. Расширен диапазон частот с 40 до 45 Гц, что повысит информативность Гамма диапазона.
6. Изменен расчет амплитудного спектра на спектр мощности (квадрат амплитуд). Таким образом всплески частот будут сильнее выделяться на фоне общей активности.
7. Изменен способ нормирования спектра с 7 по 45 Гц для компенсации влияния низкочастотных артефактов. Это важное изменение позволяет при появлении артефактов вследствие с движением глаз или морганием не подавлять основную часть спектра.
8. Добавление индикатора уровня сигнала нижней строке интерфейса. Это позволит производить контроль правильности наложения электродов. Если ползунок находится в средней части индикатора — сигнал нормальный, а если заходит в область крайних положений — следует поправить электроды.
9. Изменен способ сохранения файла ЭЭГ — при включенном фильтре сохраняется обработанный, а при выключенном — сырой. Ранее сохранялся только сырой.
10. Кроме сохранения сигнала теперь создается дополнительный файл csv с постфиксом _bands, в котором добавляется стобцы, соответствующие всем частотным диапазонам в процентах и отсчеты времени им соответствующие. Это позволит открыть его в процессоре электронных таблиц, например MS Excel и быстро построить зависимость частотных диапазонов от времени исследования. Так можно задокументировать сеанса измерения.
11. Также появилась возможность отключения визуализации спектра и тем самым сберечь ресурсы ПК, когда программа используется в качестве источника сигнала для других приложений.
12. Важным нововведением является добавление передачи данных через сетевой протокол Lab Streaming Layer (LSL). Это высокоуровневый протокол, основанный на UDP, позволяющий передавать сигнал ЭЭГ на сторонние приложения. Например, он совместим с мощной бесплатной системой организации нейрокомпьютерных интерфейсов OpenVIBE.
    Название источника: EasyEEG_BCI
    Сигнал: EEG
    Количество каналов: 2 (время и ЭЭГ)
    Частота дискретизации: 100 Гц
    Формат значений: float32
    Идентификатор источника: eeg.labdata.ru
    Пример программы для получения сигнала с устройства смотрите на GitHUB
    Поддержка данного протокола была введена в тестовом режиме и позволит создавать новые приложения нейрокомпьютерных интерфейсов. Они также будут появляться на странице проекта, поэтому следите за обновлениями!

Нейроинтерфейс EasyEEG BCI — модернизация аппаратной части

1. Было решено ввести экранирование чувствительных аналоговых частей передачи сигнала.
2. Модернизирован корпус процессорного блока для лучшего вида устройства (с гладкой поверхностью).
3. Клавиша включения питания перенесена наверх процессорного блока. Так его удобней включать и не мешает эластичным ремням.
4. Решено перенести процессорный блок перед ухом в район правого виска. Это позволит сократить протяженность проводов, несущих аналоговый сигнал до АЦП. Таким образом будет наводиться меньшее количество помех.
5. Изменен алгоритм работы информационного светодиода. Теперь он после проведения внутренних проверок и мигания включается и горит постоянно в режиме ожидания. Сделано для удобства контроля состояния устройства, на ключевые функции это не влияет.

Видеообзор

Более подробно можно посмотреть в видеообзоре.

Страница проекта

Вопросы и предложения можете задать в группе ВК, телеграмм, разделе Сотрудничество и на канале Youtube.

(c) Роман В. Исаков, 2023