天津大学发布中国首个脑机接口开源软件平台 MetaBCI 研究成果

2024年 2月 3日 30.4k 0

近日,天津大学神经工程团队在数学与计算生物学领域SCI一区TOP期刊《Computers in Biology and Medicine》上发表论文,介绍了中国首个脑机接口开源软件平台MetaBCI的技术架构与实现方法。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482523012714?via%3Dihub

据介绍,MetaBCI针对BCI领域数据分布散乱、算法复现困难、在线系统效率低的问题,规范了BCI数据结构与预处理流程、开发了通用的算法框架、利用了双进程和双线程提高在线实时效率,有助于降低构建脑-机接口系统的技术门槛,减少研发成本,促进转化落地。

MetaBCI由离线分析模块Brainda、刺激呈现模块Brainstim和在线数据流模块Brainflow三大部分构成,提供了面向BCI软件层面全链条开发的解决方案。

  • 面向离线分析需求,Brainda统一了现有公开数据集接口,优化了脑电数据读取、处理流程,复现多种主要BCI数据分析及解码算法,以此提高研究者的算法开发效率;
  • 面向刺激呈现需求,Brainstim提供了简洁高效的范式设计模块,可快速创建脑机接口范式刺激界面;
  • 面向在线开发需求,Brainflow利用双线程、双进程编程方法实现了实时高速的数据读取、数据处理、结果反馈等功能,帮助开发者轻松搭建脑机接口在线实验系统。

当前,MetaBCI平台包含软件代码共386个类和函数,完成技术说明手册5万多字,同步更新英文API网页(metabci.readthedocs.io/),平台共兼容17种BCI公开数据集,涵盖16种数据分析方法和55种脑机解码模型。

相较于现有的脑机接口软件工具包,MetaBCI基于开源语言Python编写,并且能够涵盖脑机接口全链条功能。MetaBCI完全打通了脑机接口软硬件开发与设计链路,可为脑机接口在科学研究、医疗康复、娱乐生活、特种控制等领域的应用提供重要支撑,持续推动新一代脑机智能快速发展。

MetaBCI软件代码开源链接:https://github.com/TBC-TJU/MetaBCI

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