本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)影像處理，具體涉及基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、腦電圖在醫(yī)療監(jiān)測和診斷中的應(yīng)用非常廣泛，為醫(yī)生提供了一種非侵入性和實時監(jiān)測腦電活動的有效工具。

2、在采集腦電信號的過程中，受試者可以佩戴合適尺寸的腦電帽，選取受試者大腦皮層中要刺激的位點；通過tms技術(shù)，利用脈沖磁場在這些特定區(qū)域產(chǎn)生局部電流，從而激發(fā)大腦活動，采集由磁場誘發(fā)的腦電活動，得到腦電信號?，F(xiàn)有技術(shù)中，腦電帽的佩戴依賴于操作員的經(jīng)驗和直覺，限制了精確匹配電極與大腦皮層特定區(qū)域的能力。此外，傳統(tǒng)的人工操作方法存在諸多不便，操作者需要長時間手持tms線圈，受試者在測試過程中必須保持靜止不動，任何微小的動作都可能導(dǎo)致需要重新定位線圈，手持線圈的晃動，以及線圈與腦電電極的接觸和摩擦，都可能引起電極移位，進(jìn)而影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。因此，如何獲得更精確的腦電信號以進(jìn)行溯源分析，成為本領(lǐng)域亟待解決的重要課題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明實施例提供基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析方法、裝置及系統(tǒng)，能夠至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提出一種基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析方法，包括：

3、獲取各個腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；

4、根據(jù)各個腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息以及第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系，獲得各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息；其中，所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系是預(yù)先獲得的；

5、根據(jù)校準(zhǔn)矩陣對各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息；其中，所述校準(zhǔn)矩陣是預(yù)先獲得的；

6、通過各個腦電電極采集獲得腦電信號；其中，所述腦電信號是通過機械臂攜帶刺激裝置按照預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑移動對受試者的腦部的預(yù)設(shè)靶點進(jìn)行刺激采集的；所述預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑是基于各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息規(guī)劃的；

7、根據(jù)各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息和所述腦電信號進(jìn)行溯源分析。

8、進(jìn)一步地，獲得所述校準(zhǔn)矩陣的步驟包括：

9、獲取受試者在第二坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)；

10、獲取各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)；

11、基于受試者在第二坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)和各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)，建立校準(zhǔn)矩陣。

12、進(jìn)一步地，建立所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系包括：

13、獲取受試者在第二坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)；

14、獲取受試者在第一坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)；

15、對受試者在第二坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)和受試者在第一坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)，獲得所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系。

16、進(jìn)一步地，所述獲取各個腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息包括：

17、獲取預(yù)設(shè)腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；其中，所述預(yù)設(shè)腦電電極為按照預(yù)設(shè)順序選取的腦電電極；

18、根據(jù)預(yù)設(shè)腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)插值，獲得各個中間腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；其中，各個中間腦電電極是腦電電極中去除預(yù)設(shè)腦電電極以外的腦電電極。

19、進(jìn)一步地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)插值，獲得各個中間腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息包括：

20、將預(yù)設(shè)腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換到球面坐標(biāo)系下，獲得預(yù)設(shè)腦電電極在球面坐標(biāo)系在的坐標(biāo)；

21、基于預(yù)設(shè)腦電電極在球面坐標(biāo)系在的坐標(biāo)，獲得各個中間腦電電極在球面坐標(biāo)系在的坐標(biāo)；

22、將各個中間腦電電極在球面坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換到第一坐標(biāo)系下，獲得各個中間腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息。

23、進(jìn)一步地，所述根據(jù)校準(zhǔn)矩陣對各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息包括：

24、根據(jù)所述校準(zhǔn)矩陣對預(yù)設(shè)腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得預(yù)設(shè)腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息；并根據(jù)校準(zhǔn)矩陣對各個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得各個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息；

25、對預(yù)設(shè)腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)插值，獲得各個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下第三坐標(biāo)信息；

26、對每個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第三坐標(biāo)信息和每個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息進(jìn)行加權(quán)計算，獲得每個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第四坐標(biāo)信息。

27、第二方面，本發(fā)明提供一種基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析裝置，包括：

28、第一獲取模塊，用于獲取各個腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；

29、轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)各個腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息以及第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系，獲得各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息；其中，所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系是預(yù)先獲得的；

30、校準(zhǔn)模塊，用于根據(jù)校準(zhǔn)矩陣對各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息；其中，所述校準(zhǔn)矩陣是預(yù)先獲得的；

31、信號采集模塊，用于通過腦電電極采集獲得腦電信號；其中，所述腦電信號是通過機械臂攜帶刺激裝置按照預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑移動對受試者的腦部的預(yù)設(shè)靶點進(jìn)行?刺激采集的；所述預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑是基于腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息規(guī)劃；

32、溯源分析模塊，用于根據(jù)各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息和所述腦電信號進(jìn)行溯源分析。

33、進(jìn)一步地，本發(fā)明實施例提供的基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析裝置還包括：

34、第二獲取模塊，用于獲取受試者在第二坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)；

35、第三獲取模塊，用于獲取各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)；

36、建立模塊，用于基于受試者在第二坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)和各個腦電電極在第二坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)，建立校準(zhǔn)矩陣。

37、進(jìn)一步地，本發(fā)明實施例提供的基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析裝置還包括：

38、第四獲取模塊，用于獲取受試者在第二坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)；

39、第五獲取模塊，用于獲取受試者在第一坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)；

40、獲得模塊，用于對受試者在第二坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)和受試者在第一坐標(biāo)系下的腦部點云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)，獲得所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系。

41、進(jìn)一步地，所述第一獲取模塊包括：

42、獲取單元，用于獲取預(yù)設(shè)腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；其中，所述預(yù)設(shè)腦電電極為按照預(yù)設(shè)順序選取的腦電電極；

43、坐標(biāo)插值單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)插值，獲得各個中間腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；其中，各個中間腦電電極是腦電電極中去除預(yù)設(shè)腦電電極以外的腦電電極。

44、進(jìn)一步地，所述坐標(biāo)插值單元包括：

45、第一轉(zhuǎn)換子單元，用于將預(yù)設(shè)腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換到球面坐標(biāo)系下，獲得預(yù)設(shè)腦電電極在球面坐標(biāo)系在的坐標(biāo)；

46、獲得子單元，用于基于預(yù)設(shè)腦電電極在球面坐標(biāo)系在的坐標(biāo)，獲得各個中間腦電電極在球面坐標(biāo)系在的坐標(biāo)；

47、第二轉(zhuǎn)換子單元，用于將各個中間腦電電極在球面坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換到第一坐標(biāo)系下，獲得各個中間腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息。

48、進(jìn)一步地，所述校準(zhǔn)模塊包括：

49、校準(zhǔn)單元，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)矩陣對預(yù)設(shè)腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得預(yù)設(shè)腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息；并根據(jù)校準(zhǔn)矩陣對各個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得各個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息；

50、坐標(biāo)插值單元，用于對預(yù)設(shè)腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)插值，獲得各個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下第三坐標(biāo)信息；

51、加權(quán)計算單元，用于對每個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第三坐標(biāo)信息和每個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息進(jìn)行加權(quán)計算，獲得每個中間腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第四坐標(biāo)信息。

52、第三方面，本發(fā)明提供一種基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析系統(tǒng)，包括上述任一實施例所述的基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析裝置、計算機、機器人、刺激裝置、多個腦電電極和導(dǎo)航設(shè)備，其中：

53、所述計算機分別與所述機器人、所述刺激裝置、所述多個腦電電極、所述導(dǎo)航設(shè)備和所述基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析裝置連接；

54、所述多個腦電電極部署在受試者的腦部；所述機器人用于攜帶所述刺激裝置對受試者的腦部的靶點進(jìn)行刺激；所述導(dǎo)航設(shè)備用于采集腦電電極的空間位置數(shù)據(jù)。

55、第四方面，本發(fā)明提供一種計算機設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序以實現(xiàn)上述任一實施例所述的基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析方法。

56、第五方面，本發(fā)明提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一實施例所述的基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析方法。

57、本發(fā)明實施例提供的基于機械臂采集的腦電信號的溯源分析方法、裝置及系統(tǒng)，獲取腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；根據(jù)腦電電極在第一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息以及第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系，獲得腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息；其中，所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系是預(yù)先獲得的；根據(jù)校準(zhǔn)矩陣對腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)信息進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息；其中，所述校準(zhǔn)矩陣是預(yù)先獲得的；通過腦電電極采集獲得腦電信號；其中，所述腦電信號是通過機械臂攜帶刺激裝置按照預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑移動對受試者的腦部的預(yù)設(shè)靶點進(jìn)行刺激采集的；所述預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑是基于腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息規(guī)劃的；根據(jù)腦電電極在第二坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)信息和所述腦電信號進(jìn)行溯源分析，由于能夠更精確地記錄腦電電極對應(yīng)受試者個體腦區(qū)的位置以及更準(zhǔn)確地采集腦電信號，提高了溯源分析的準(zhǔn)確性。