利用openvibe做简单的离线脑电数据处理

• #本篇由BCIduino脑机接口开源社区整理（公众号“BCIduino脑机接口社区”）
  利用openvibe做数据处理前，应该首先关注几个点：
• OpenVibe Designer提供了几个处理框，如采集和网络IO、分类、评估等，其中任何一个都可以连接成一个节点，用于根据应用程序处理EEG数据。重要的是连接块的输入输出必须在数据类型中匹配，否则仿真将显示错误。
• 对于脑电信号的离线处理，需要将加载到采集客户端的数据存储在某个地方。这可以通过文件读写模块来实现，该模块包括CSV文件写入器、EDF（欧洲数据格式）文件写入器、GDF（通用数据格式）文件读取器/写入器等。类似地，还有一个通用流读写器，可以从.ov（openvibe）文件格式读取/存储任意数量的流。所有这些模块都可以通过直接连接到采集客户端来读取实时数据，并可以将数据分别存储在用户设置的所需位置上的.csv文件、.edf文件和.gdf文件格式。例如，客户端采集的脑电数据，通过与CSV文件写入器连接，可以存储在计算机磁盘中，如图1所示。可以通过双击CSV file writer框来设置存储路径。这样形成的文件可以在microsoft excel中打开。某一段静息状态下产生的脑电CSV文件如图2所示。
  
  图1 将脑电数据存储为CSV文件格式
  
  图2 正常静息状态生成的CSV文件
• Designer中可用的大多数处理模块只处理.ov（openvibe）文件格式。因此，如果数据存储在.csv文件中，则需要将其转换为.ov文件。这可以通过Openvibe的转换器模板来实现，Open工具可以从文件菜单访问这些模板。也可以从同一路径中的Box教程访问几个就绪处理模板。
• 任何模块的输入/输出都可以添加/删除，其数据类型可以通过右键单击来修改。脑电数据的各种数据类型有特征向量、信号流矩阵、信号、频谱、实验信息、刺激等，如频谱分析模块的数据类型必须设置为频谱。通过双击方框，可以配置块并更改其参数。
• 大多数研究者试图通过研究脑电信号的频谱特征来分析脑电信号，openvibe提供各种模块，如信道选择器、平均、滤波、Epoching等。例如，为了分离Delta波段，观察其功率谱显示（PSD）并计算其频谱平均值，可以使用图3所示的处理流程，其中，配置时间滤波器块来设置δ带（0.5-3hz）的截止频率。这里，使用了巴特沃斯带通滤波器。δ波段的PSD如4所示，并且可以把含有频谱平均值的数据保存成csv文件。
  
  图3 计算了Delta波段的PSD和频谱平均值。
  
  图4 δ波段的PSD

此外，Openvibe还为特征分类和openvibe VRPN（虚拟现实外围网络）的连接提供了现成的模板。这些模板需要根据具体应用进行修改。
#本篇由BCIduino脑机接口开源社区整理（公众号“BCIduino脑机接口社区”）。BCIduino脑机接口社区由来自北京航空航天大学、康奈尔大学、北京大学、首都医科大学等硕博发起成立，欢迎扫下面码加入社群，备注"BCI"，也欢迎采购BCIduino脑电模块（某宝搜索即可）。

BCIduino脑机接口社区公号二维码——