|
在尋找任何開源fNIRS資源時，您要開始的新頁面應該是openfNIRS.org。本網(wǎng)站上的openNIRS 2015硬件項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設計。
有關NIRS和DOT主題的介紹、技術狀態(tài)概述（2014年）、系統(tǒng)概念文件、硬件、軟件和機械設計以及一些評估和分析結(jié)果，請參閱文檔部分和相應出版物。
有關原理圖、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，請參閱相應的M3BA網(wǎng)站和相應的出版物。
在使用本網(wǎng)站上的任何材料之前，請確保閱讀此開源/硬件項目的許可證信息和以下警告/免責聲明。
警告–免責聲明：
如果您選擇使用本網(wǎng)站上提供的openNIRS硬件的信息和材料，您完全自行承擔風險。
硬件經(jīng)過精心設計以減少任何風險，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)容均無任何擔保，尤其是功能、安全、完整性或適銷性擔保。
在這里，您可以找到小型化獨立開放近紅外光譜（NIRS）硬件的文檔和技術細節(jié)。
我們知道，所提供的設計遠非完美，可以通過多種方式進一步優(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證步驟，并證明了其完整的功能，我們認為，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計自己的NIRS硬件的人。
因此，該儀器不應被視為完整的，因為簡單的重建是第一選擇（盡管這是可能的，并將導致運行的NIRS儀器），而是作為進一步設計的指導，從而能夠從這里介紹的硬件、軟件和機械概念的經(jīng)驗和構(gòu)建塊中獲益。
有關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)工效學和BCI應用中的功能近紅外光譜”，《人類神經(jīng)科學前沿》，doi:10.3389/fnhum.2015.00617
對于基于openNIRS技術構(gòu)建的下一代混合EEG fNIRS加速計架構(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設計已獲得專利。有關許可選項的問題，請在本網(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)學工程學報，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用和實驗，以及基于機器學習的新型多模態(tài)信號處理方法：
von Lühmann，Alexander（2018），“實驗室外神經(jīng)技術的多模態(tài)儀器和方法”，柏林理工學院，doi:10.14279/depositonce-745
這里可以找到openNIRS硬件的更詳細的文檔，但它比前沿的openNIRS出版物更新得少：
1簡介1
1.1動機1
1.2目標2
2技術現(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16
2.5.4信號放大16
2.5.5探頭設計16
2.6應用領域17
3系統(tǒng)設計19
3.1初步改造19
3.2噪聲、串擾和誤差源20
3.2.1噪聲誤差20
3.2.2串擾22
3.2.3其他錯誤源22
3.3系統(tǒng)概念23
3.4硬件設計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布局和設計概述39
3.5硬件設計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/藍牙傳輸42
3.5.4微控制器單元45
3.5.5布局和設計的一般說明46
3.6安全方面47
3.7軟件設計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機械設計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硬件和設計評估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：心理算術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
工具書類 |
