在尋找任何開源fNIRS資源時,您要開始的新頁面應(yīng)該是openfNIRS.org。本網(wǎng)站上的openNIRS 2015硬件項(xiàng)目只是您可以在那里找到的眾多社區(qū)資源之一:
歡迎訪問網(wǎng)站–在這里您可以找到模塊化開放近紅外光譜(NIRS)儀器硬件的文檔和文件。本網(wǎng)站上的資源旨在幫助用戶從零開始使用自己的fNIRS設(shè)計(jì)。
有關(guān)NIRS和DOT主題的介紹、技術(shù)狀態(tài)概述(2014年)、系統(tǒng)概念文件、硬件、軟件和機(jī)械設(shè)計(jì)以及一些評估和分析結(jié)果,請參閱文檔部分和相應(yīng)出版物。
有關(guān)原理圖、布局、程序代碼和CAD(STL)文件,請參閱文件部分。
如果您對M3BA(模塊化多模式移動生物信號采集)架構(gòu)感興趣,請參閱相應(yīng)的M3BA網(wǎng)站和相應(yīng)的出版物。
在使用本網(wǎng)站上的任何材料之前,請確保閱讀此開源/硬件項(xiàng)目的許可證信息和以下警告/免責(zé)聲明。
警告–免責(zé)聲明:
如果您選擇使用本網(wǎng)站上提供的openNIRS硬件的信息和材料,您完全自行承擔(dān)風(fēng)險。
硬件經(jīng)過精心設(shè)計(jì)以減少任何風(fēng)險,例如使用電池作為能源,使用LED作為光源。然而,本網(wǎng)站上提供的所有內(nèi)容均無任何擔(dān)保,尤其是功能、安全、完整性或適銷性擔(dān)保。
在這里,您可以找到小型化獨(dú)立開放近紅外光譜(NIRS)硬件的文檔和技術(shù)細(xì)節(jié)。
我們知道,所提供的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)非完美,可以通過多種方式進(jìn)一步優(yōu)化。
然而,由于所呈現(xiàn)的版本已經(jīng)通過了幾個評估和驗(yàn)證步驟,并證明了其完整的功能,我們認(rèn)為,所呈現(xiàn)的用于此開放式NIRS儀器的文檔和材料可以極大地幫助任何從頭開始設(shè)計(jì)自己的NIRS硬件的人。
因此,該儀器不應(yīng)被視為完整的,因?yàn)楹唵蔚闹亟ㄊ堑谝贿x擇(盡管這是可能的,并將導(dǎo)致運(yùn)行的NIRS儀器),而是作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的指導(dǎo),從而能夠從這里介紹的硬件、軟件和機(jī)械概念的經(jīng)驗(yàn)和構(gòu)建塊中獲益。
有關(guān)openNIRS系統(tǒng)的最緊湊、修訂和最新(2015年1月)文檔,請參閱以下出版物:
von Lühmann、Herff、Heger和Schultz(2015),“邁向無線開源儀器:移動神經(jīng)工效學(xué)和BCI應(yīng)用中的功能近紅外光譜”,《人類神經(jīng)科學(xué)前沿》,doi:10.3389/fnhum.2015.00617
對于基于openNIRS技術(shù)構(gòu)建的下一代混合EEG fNIRS加速計(jì)架構(gòu),該架構(gòu)顯著提高了硬件性能、小型化和功能性,請參閱以下新的開放存取M3BA出版物。但是,如果您想在商業(yè)上使用,請注意M3BA設(shè)計(jì)已獲得專利。有關(guān)許可選項(xiàng)的問題,請?jiān)诒揪W(wǎng)站的M3BA頁面與我們聯(lián)系。
von Lühmann、Wabnitz、Sander和Müller(2016),“M3BA:用于基于EEG-NIRS的小型混合BCI和監(jiān)控的移動、模塊化、多模態(tài)生物信號采集架構(gòu)”,IEEE生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào),doi:10.109/TBME.2016.2594127
openNIRS和M3BA架構(gòu)都是以下博士論文的一部分,您還可以在其中找到應(yīng)用和實(shí)驗(yàn),以及基于機(jī)器學(xué)習(xí)的新型多模態(tài)信號處理方法:
von Lühmann,Alexander(2018),“實(shí)驗(yàn)室外神經(jīng)技術(shù)的多模態(tài)儀器和方法”,柏林理工學(xué)院,doi:10.14279/depositonce-745
這里可以找到openNIRS硬件的更詳細(xì)的文檔,但它比前沿的openNIRS出版物更新得少:
1簡介1
1.1動機(jī)1
1.2目標(biāo)2
2技術(shù)現(xiàn)狀3
2.1歷史概述3
2.2近紅外光譜原理和信號4
2.3 NIRS詢問方法8
2.3.1連續(xù)波NIRS 8
2.3.2頻域NIRS 8
2.3.3時分NIRS 9
2.4理論背景10
2.5現(xiàn)有fNIRS技術(shù)的回顧12
2.5.1 NIR光發(fā)射器13
2.5.2 NIR光檢測器14
2.5.3光傳導(dǎo)16
2.5.4信號放大16
2.5.5探頭設(shè)計(jì)16
2.6應(yīng)用領(lǐng)域17
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)19
3.1初步改造19
3.2噪聲、串?dāng)_和誤差源20
3.2.1噪聲誤差20
3.2.2串?dāng)_22
3.2.3其他錯誤源22
3.3系統(tǒng)概念23
3.4硬件設(shè)計(jì)NIRS模塊26
3.4.1近紅外發(fā)射器26
3.4.2 NIR光傳感器28
3.4.3放大、鎖定調(diào)制和解調(diào)30
3.4.4電流調(diào)節(jié)器34
3.4.5微控制器單元38
3.4.6布局和設(shè)計(jì)概述39
3.5硬件設(shè)計(jì)NIRS主板40
3.5.1電源40
3.5.2模數(shù)轉(zhuǎn)換41
3.5.3通信/藍(lán)牙傳輸42
3.5.4微控制器單元45
3.5.5布局和設(shè)計(jì)的一般說明46
3.6安全方面47
3.7軟件設(shè)計(jì)48
3.7.1 NIRS模塊48
3.7.2 NIRS主板51
3.7.3控制臺用戶界面和控制命令56
3.7.4 LabView用戶界面56
3.8機(jī)械設(shè)計(jì)61
3.8.1 NIRS模塊附件61
3.8.2主板和電池64
4評估和分析67
4.1硬件和設(shè)計(jì)評估67
4.1.1 PWM信號67
4.1.2電源68
4.1.3電流調(diào)節(jié)器69
4.1.4鎖定檢測70
4.1.5系統(tǒng)漂移73
4.2系統(tǒng)的生理驗(yàn)證74
4.2.1定性生理信號:脈搏和局部血壓74
4.2.2 BCI試驗(yàn):心理算術(shù)75
5結(jié)果和討論79
5.1系統(tǒng)概述79
5.2范圍和限制81
6摘要和展望83
A附錄A 87
圖103列表
表105列表
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