本发明涉及脑电信号采集领域，尤其涉及一种脑电信号采集处理控制装置。
背景技术：
脑电信号蕴含大量可用信息，同时也存在大量亢余，为了提取到有用的信息，需要对采集到的脑电信号进行放大、AD转换、滤波等处理。目前，针对滤波处理，大多都是通过软件控制的数字滤波，对操作人员的专业要求较高，因此，需要提供一种操作简便且性能优良的脑电信号采集处理控制装置。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种脑电信号采集处理控制装置，通过对输入的脑电信号依次进行一级放大、AD转换、一级滤波、二级放大、二级滤波处理，输出简单有用的数字信号，能够脱离软件直接在硬件端进行两级滤波处理且后续不再需要进行滤波，从而降低操作难度，同时提高处理效能。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种脑电信号采集处理控制装置，包括：
信号采集传输模块，其通过多个脑电信号采集电极将待测者的脑电信号采集，并将采集到的多路脑电信号输出；
一级放大模块，其接收所述信号采集传输模块输出的多路脑电信号并放大，然后将一级放大后的多路脑电信号输出；
AD转换模块，其接收所述一级放大模块输出的放大后的多路脑电信号并将其转换成多路数字信号然后输出；
一级滤波模块，其接收所述AD转换模块输出的多路数字信号并进行一级滤波操作，然后输出一级滤波后的多路数字信号；其中，所述一级滤波操作包括高通滤波和低通滤波，高通滤波的起始频率设定为：0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、5Hz，低通滤波的截止频率设定为：30、40、50、60、100Hz；
二级放大模块，其接收一级滤波后的多路数字信号并放大，然后将二级放大后的多路数字信号输出；
二级滤波模块，其接收所述二级放大模块输出的二级放大后的多路数字并进行二级滤波操作，然后将二级滤波后的多路数字信号输出；其中，所述二级滤波操作为带通滤波，带通滤波的滤波范围为0.01～100Hz；
微电脑模块，其与所述一级滤波模块和所述二级滤波模块通讯连接，所述微电脑模块控制所述一级滤波模块和所述二级滤波模块分别进行一级滤波操作和二级滤波操作，所述微电脑模块根据所述一级滤波模块接收到所述AD转换模块输出的多路信号的频率判定选择滤波方式和范围，所述微电脑模块具体设置为：
若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率小于5Hz，则一级滤波时选用高通滤波，高通滤波的起始频率最接近该路数字信号频率的最小频率且不大于该路数字信号频率的最小频率；
若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率在5Hz与30Hz之间，则一级滤波时选用低通滤波，低通滤波的截止频率为30Hz；
若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率大于30Hz，则一级滤波时选用低通滤波，低通滤波的截止频率最接近该路数字信号频率的最大频率且不小于该路数字信号频率的最大频率；
二级滤波时始终采用带通滤波，带通滤波的频率范围设置为该路数字信号频率的最小频率至该路数字信号频率的最大频率；
信号输出模块，其接收所述二级滤波模块输出的二级滤波后的多路数字信号、并将其输出或储存；
电池组，其为所述信号采集传输模块、所述一级放大模块、所述AD转换模块、所述一级滤波模块、所述二级放大模块、所述二级滤波模块、所述微电脑模块、以及所述信号输出模块提供电源支持。
优选的是，所述信号采集传输模块的脑电信号采集电极的个数为4～256，所述信号采集传输模块的脑电信号采集时间为1～4h。
优选的是，所述信号采集传输模块采集的多路脑电信号的路数为4～256；所述一级放大模块和所述二级放大模块能够放大的多路脑电信号的路数为4～256；所述AD转换模块能够转换的多路脑电信号的路数为4～256；所述一级滤波模块和所述二级滤波模块能够处理的多路数字信号的路数为4～256。
优选的是，所述一级放大模块和所述二级放大模块的放大倍数可调，所述一级放大模块的放大倍数为1～30，所述二级放大模块的放大倍数为1～1000。
优选的是，所述信号采集传输模块输出脑电信号的方式为有线或无线，有线为USB，无线为蓝牙4.0。
优选的是，所述信号输出模块输出数字信号的方式为有线或无线，有线为USB，无线为蓝牙4.0。
优选的是，所述电池组为锂电池组。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、本发明的脑电信号采集处理控制装置能够脱离软件直接在硬件端进行滤波处理且后续不再需要进行滤波，在硬件端对脑电信号进行一级放大，一级放大低倍率放大，放大稳定性高、反应快，有利于AD转换模块将脑电信号进行信号转换、降低信号信噪比，然后进行AD转换成数字信号，然后微电脑模块控制一级滤波模块将数字信号进行一级滤波，缩小滤波范围，滤除杂乱信号的干扰，然后将一级滤波的数字信号进行二级放大，二级放大区别于一级放大，二级放大为将数字信号放大，放大后的数字信号更加清晰明白，便于分析处理，然后微电脑模块控制二级滤波模块进行数字信号的二级滤波，进一步缩小滤波范围，避免无效信号的产生和干扰，通过这一系列的操作能够提供更多有效的脑电信号存储或输出，继而进行后续的分析处理，有效提高分析处理效率，并降低对脑电信号进行滤波操作时工作人员的操作难度；
第二、微电脑模块设置为：若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率小于5Hz，则一级滤波时选用高通滤波，高通滤波的起始频率最接近该路数字信号频率的最小频率且不大于该路数字信号频率的最小频率；若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率在5Hz与30Hz之间，则一级滤波时选用低通滤波，低通滤波的截止频率为30Hz；若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率大于30Hz，则一级滤波时选用低通滤波，低通滤波的截止频率最接近该路数字信号频率的最大频率且不小于该路数字信号频率的最大频率；二级滤波时始终采用带通滤波，带通滤波的频率范围设置为该路数字信号频率的最小频率至该路数字信号频率的最大频率；针对滤波处理，现有的技术大多都是通过软件控制的数字滤波，对操作人员的专业要求较高，本发明通过微电脑模块在硬件端进行两级滤波处理，方便快捷，节约滤波时间，提高效率。
第三、本发明的脑电信号采集处理控制装置能够对多路脑电信号进行处理，能同时对1～64人同时进行脑电信号采集，对采集范围在4～256路数之间的脑电信号同时进行处理，极大程度提高装置的使用效率；
第四、电池组为所述信号采集传输模块、所述一级放大模块、所述AD转换模块、所述一级滤波模块、所述二级放大模块、所述二级滤波模块、所述微电脑模块、以及所述信号输出模块提供电源支持，采用直流电取代交流电，直流电频率为零，能有效避免直流电频率对脑电信号和数字信号的干扰。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明中脑电信号采集处理控制装置工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种脑电信号采集处理装置，包括：
信号采集传输模块，其通过多个脑电信号采集电极将待测者的脑电信号采集，并将采集到的多路脑电信号输出；
一级放大模块，其接收所述信号采集传输模块输出的多路脑电信号并放大，然后将一级放大后的多路脑电信号输出，脑电信号放大，反应了更宽的生理信号可以记录，能够更真实地反应信号的成份，对脑电信号进行一级放大是为了方便将脑电信号转换成数字信号、同时降低信噪比；
AD转换模块，其接收所述一级放大模块输出的放大后的多路脑电信号并将其转换成多路数字信号然后输出，放大后的多路脑电信号进入AD转换电路，AD转换电路采用24位高精度AD芯片，得出多路脑电信号的多路数字信号；
一级滤波模块，其接收所述AD转换模块输出的多路数字信号并进行一级滤波操作，然后输出一级滤波后的多路数字信号；其中，所述一级滤波操作包括高通滤波和低通滤波，高通滤波的起始频率设定为：0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、5Hz，低通滤波的截止频率设定为：30、40、50、60、100Hz；将数字信号进行一级滤波是为了缩小滤波范围，滤除杂乱信号的干扰；
二级放大模块，其接收一级滤波后的多路数字信号并放大，然后将二级放大后的多路数字信号输出；二级放大模块区别于一级放大模块，二级放大为将数字信号放大，放大后的数字信号更加清晰明白，便于分析处理；
二级滤波模块，其接收所述二级放大模块输出的二级放大后的多路数字并进行二级滤波操作，然后将二级滤波后的多路数字信号输出；其中，所述二级滤波操作为带通滤波，带通滤波的滤波范围为0.01～100Hz；将数字信号进行二级滤波是为了进一步缩小滤波范围，避免无效信号的产生和干扰；
微电脑模块，其与所述一级滤波模块和所述二级滤波模块通讯连接，所述微电脑模块控制所述一级滤波模块和所述二级滤波模块分别进行一级滤波操作和二级滤波操作，所述微电脑模块根据所述一级滤波模块接收到所述AD转换模块输出的多路信号的频率判定选择滤波方式和范围，所述微电脑模块具体设置为：
若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率小于5Hz，则一级滤波时选用高通滤波，高通滤波的起始频率最接近该路数字信号频率的最小频率且不大于该路数字信号频率的最小频率；最大频率小于5Hz的数字信号采用高通滤波最为适宜，微电脑模块将将高通滤波的起始频率设为最接近该路数字信号频率的最小频率且不大于该路数字信号频率的最小频率，能有效节约滤波所花费的时间，提高效率；
若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率在5Hz与30Hz之间，则一级滤波时选用低通滤波，低通滤波的截止频率为30Hz；最大频率在5Hz与30Hz之间的数字信号采用低通滤波最为适宜，微电脑模块将低通滤波的截止频率设为30Hz，缩小滤波范围，节约滤波时间；
若所述AD转换模块输出的某路数字信号频率的最大频率大于30Hz，则一级滤波时选用低通滤波，低通滤波的截止频率最接近该路数字信号频率的最大频率且不小于该路数字信号频率的最大频率；最大频率大于30Hz的数字信号采用低通滤波最为适宜，微电脑模块将低通滤波的截止频率设为最接近该路数字信号频率的最大频率且不小于该路数字信号频率的最大频率，能保留所有有用信号，提高处理效率；
二级滤波时始终采用带通滤波，带通滤波的频率范围设置为该路数字信号频率的最小频率至该路数字信号频率的最大频率；微电脑模块将二级滤波的带通滤波的频率范围设定为该路数字信号频率的最小频率至该路数字信号频率的最大频率，进一步缩小滤波范围，避免无效信号的产生和干扰；
信号输出模块，其接收所述二级滤波模块输出的二级滤波后的多路数字信号、并将其输出或储存；
电池组，其为所述信号采集传输模块、所述一级放大模块、所述AD转换模块、所述一级滤波模块、所述二级放大模块、所述二级滤波模块、所述微电脑模块、以及所述信号输出模块提供电源支持，采用直流电取代交流电，直流电频率为零，能有效避免直流电频率对脑电信号和数字信号的干扰。
本发明所提供的脑电信号采集处理装置，通过多个脑电信号采集电极将脑电信号采集输出，然后将脑电信号一级放大，AD转换成数字信号，然后通过微电脑模块控制一级滤波模块将数字信号进行一级滤波，然后将一级滤波的数字信号进行二级放大，再通过微电脑模块控制二级滤波模块进行数字信号的二级滤波得到简单有用的数字信号并输出或存储，能够脱离软件直接在硬件端进行两级滤波处理且后续不再需要进行滤波，从而降低操作难度，同时提高处理效能。脑电信号是大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的，它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映；现代科学研究已经知道，人脑工作时会产生自己的脑电信号，可经仪器检测出。经过研究证实大脑至少有四种不同的脑电信号：脑电信号是一些自发的有节律的神经电活动，其频率变动范围在每秒1～30次之间的，可划分为四个波段，即δ(1～3Hz)、θ(4～7Hz)、α(8～13Hz)、β(14～30Hz)。除此之外，在觉醒并专注于某一事时，常可见一种频率较β波更高的γ波，其频率为30～80Hz，波幅范围不定；而在睡眠时还可出现另一些波形较为特殊的正常脑电波，如驼峰波、σ波、λ波、κ-复合波、μ波等。脑电信号是一种比较敏感的客观指标，不仅可以用于脑科学的基础理论研究，而且更重要的意义在于它的临床实践的应用，与人类的生命健康息息相关。脑电波是诊断癫痫的必要依据，脑电信号对于各种颅内病变，如脑中风、脑炎、脑瘤、代谢性脑病变等，亦有很大的诊断帮助。脑电信号作为信号的一种，其检测方法具有普遍性。但作为微弱的医学信号的一种，脑电信号非常微弱，只有μV级，频率也较低，所以其硬件设计要求有较高的增益、很强的抗干扰能力，以便输出信号易于观察、分析和处理。由于脑电信号最主要的特点是信号微弱、信噪比低，所以在接收到原始脑电信号后在硬件端将其进行一级放大、AD转换、一级滤波、二级放大、二级滤波处理，便于输出信号，易于观察、分析和处理。
在另一种技术方案中，所述信号采集传输模块的脑电信号采集电极的个数为4～256，所述信号采集传输模块的脑电信号采集时间为1～4h，能同时对1～64名待测者进行脑电信号采集，提高装置的使用效率。
在另一种技术方案中，所述信号采集传输模块采集的多路脑电信号的路数为4～256；所述一级放大模块和所述二级放大模块能够放大的多路脑电信号的路数为4～256；所述AD转换模块能够转换的多路脑电信号的路数为4～256；所述一级滤波模块和所述二级滤波模块能够处理的多路数字信号的路数为4～256，对采集范围在4～256路数之间的脑电信号同时进行处理，极大程度提高装置的使用效率。
在另一种技术方案中，所述一级放大模块和所述二级放大模块的放大倍数可调，所述一级放大模块的放大倍数为1～30，所述二级放大模块的放大倍数为1～1000，一级放大低倍率放大，放大稳定性高、反应快，有利于AD转换模块将脑电信号进行信号转换、降低信号信噪比，二级放大模块采用高倍率放大，得到更多的有效的数字信号，有利于多路数字信号输出后的观察和处理。
在另一种技术方案中，所述信号采集传输模块输出脑电信号的方式为有线或无线，有线为USB，无线为蓝牙4.0，方便脑电信号快速输入。
在另一种技术方案中，所述信号输出模块输出数字信号的方式为有线或无线，有线为USB，无线为蓝牙4.0，方便多路数字信号的输出或存储。
在另一种技术方案中，所述电池组为锂电池组，锂电池寿命长，放电时间长，放电电压平稳，使用温度范围宽，且高能环保。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明脑电信号采集处理控制装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。