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##BCIF-Lite是什么? 一个简洁的BCI开发框架。使用python代码编写，以package的方式发布，是您通过pip install bciflite一条命令就可以完成包的安装并开始工作。
##BCIF-Lite框架整体情况 一个完整的脑机接口一般包括信号采集、刺激/反馈、信号处理、应用/控制四个模块，其中刺激/反馈模块构成脑机接口中的反馈部分，如反馈信号处理的结果给用户，（学习者需要理解脑机接口一定是一个闭环系统），在诱发型脑机接口中刺激/反馈它还是提供如光、声等形式的刺激信号来诱发大脑产生不同的认知响应。
在信号传递方面，涉及到信号采集->信号处理的流动，刺激反馈模块与信号采集、信号处理模块间的同步等，因此，一个脑机接口具有固定的组成模块和固定的链接关系。脑机接口框架的目标就是提供标准的组件和协议组织这些模块，使得用户只需要关心功能实现而非底层细节。优秀的脑机接口框架包括BCI2000,OpenVibe等，本文所推荐的是一款足够轻量化和简洁的脑机接口框架，其使用风格和BCI2000极为接近。
BCIF-Lite使用python3版本运行。可首先下载bciflite-0-0.wheel文件，然后通过pip install bciflite-0-0.wheel安装
同时BCIF-Lite还依赖于匹配的图形刺激库visualstimuli,稍后会进行介绍
请注意逐行阅读注释，以下代码仅展示BCIF-Lite框架基本结构，实验过程并没有实际含义
# -*-coding:utf-8-*-
#FileName: main.py
#Version: 1.0
#Author: mrtang
from bciflite.bcicore import BciCore # 从bciflite包导入BciCore类，这是BCIF-Lite的核心类
from visualstimuli.sinblock import sinBlock # 从visualstimuli导入sinBlock，sinBlock提供了灰度被正弦波调整的方块图形
from ssvep_detector import * # ssvep信号处理函数，用户自定义
class BciApplication(BciCore): # 我们需要完成的工作就是实现一个类（BciApplication）,它一定是继承自BciCore的一个类
def Initialize(self): #初始化函数（系统函数）
self.STATES['trial'] = BciState(value = 1,samplingrate = 250) #定义STATES,这是系统变量（type:dict），其元素为BciState类，该类用于记录实验状态用于给信号记录标记等
self.expset.experiment_name = 'p3 exp' #expset为系统变量（type:class）用于记录与实验设置相关的参数，如实验名称，编号，放大器的设置等
self.expset.subject_name = 'sub'
self.expset.session = 1
self.expset.run = 1
self.expset.path = '.\data'
# self.expset.Amp = 'signal_generator' #可适用模拟的信号发生器，可用于调试程序
# self.expset.eegchannels = 9
# self.expset.samplingrate = 250
# self.expset.save_data = False
self.expset.Amp = 'cyton'
self.expset.eegchannels = 8
self.expset.samplingrate = 250 #cyton 8通道放大器
self.expset.save_data = False
self.expset.COM = 'COM14'
self.sigprocess = SigPro(srate = 250) #信号处理，用户自定义
self.GUIsetup() #定制图形界面
def GUIsetup(self): #用户自定义函数
scrw,scrh = self.screen.get_size()
# stimuli为系统变量（type:dict），用来存放所有刺激图形
# 这里定义了一个名为prompt的sinBlock图形，该图形的尺寸、位置、定位锚等属性均被定义，较为关键的参数为frequency
self.stimuli['prompt'] = sinBlock(self.screen,siz=(300,100),position=(scrw/2,scrh/2),anchor='center',textcolor=(255,255,255),
visible=True,forecolor0=(0,0,0),forecolor1=(255,255,255),frequency = 5,start = True)
self.stimuli['prompt'].reset() #使参数生效
def Phase(self): #状态机（系统函数），注意一定是从start开始到stop结束，注意流程的完整性
self.phase(name='start', next='p1', duration=5) #含义是从start状态跳转到p1状态，间隔5秒
self.phase(name='p1', next='p2', duration=5)
self.phase(name='p2', next='p3', duration=1)
self.phase(name='p3', next='p4', duration=5)
self.phase(name='p4', next='stop', duration=1)
self.phase(name='stop')
def Transition(self,phase): #传递函数（系统函数，由状态机触发执行），即对应上面的状态机中的每一个状态该做什么
if phase == 'p1':
self.stimuli['prompt'].start = True #在p1中让prompt块开始闪烁start = True
self.stimuli['prompt'].reset()
self.STATES['trial'].setvalue(1) #同时记录当前状态trial为1
elif phase == 'p2': #在p2中让prompt块停止
self.stimuli['prompt'].start = False
self.stimuli['prompt'].reset()
elif phase == 'p3': #在p3中让prompt块开始闪烁，频率调整为10Hz
self.stimuli['prompt'].start = True
self.stimuli['prompt'].frequency = 10
self.stimuli['prompt'].reset()
self.STATES['trial'].setvalue(2) ##同时记录当前状态trial为2
elif phase == 'p4':
self.stimuli['prompt'].start = False
self.stimuli['prompt'].reset()
elif phase == 'stop':
pass
def Process(self,sig): #处理函数（系统函数，循环执行，由信号采集模块来驱动，即每收到一个信号包，该函数被调用一次，sig参数即为当前收到的信号）
s_r = self.sigprocess(sig)
print(s_r)
class SigPro: #用户定义的处理函数
def __init__(self,srate):
self.srate = srate
self._data = []
def process(self,sig):
#notch filter
#bandpass filter
#feature extraction
#classification
pass
return 1
if __name__ == '__main__':
app = BciApplication() #实例化
app.StartRun() #调用StartRun开始执行，你可以看到会出现一个闪烁的小方框，同时命令行还会打印出处理的结果。从上面的例子可以看到，BciCore类的核心函数包括Initialize、Phase、Transition、Process,在一般情况下，这几个函数每一个都必须实现。下面逐个进行介绍
功能：初始化，包括初始化界面布局，实验配置，状态记录，界面布局部分在visualstimuli中介绍
由self.expset完成配置，是类ExpSet的示例，ExpSet类如下：
class Expset:
experiment_name = 'robot'
subject_name = 'sub'
session = 1
run = 1
path = os.path.split(os.sys.argv[0])[0]
Amp = 'signal_generator' #or 'cyton'
save_data = False
amp_channels = 4
amp_samplingrate = 200
signal_generator_waveform = 'sin'
signal_generator_frequency = 20
signal_generator_gain = 50
COM = 'COM14'由系统变量STATES（type:dict）来记录，其元素为BciState类
class BciState:
def __init__(self,value,samplingrate): #设定初始值和信号采样率完成初始化
...
def setvalue(self,v = None): #调用setvalue来设置其值
...phase定义了系统运行的状态机，即实验步骤的流程
用来定义一个phase
self.phase(name='start', next='p1', duration=5)phase函数包含三个参数，name,next,duration, name参数不可缺省，它定义了当前phase的名称，next,duration两个参数可缺省，当duration参数缺省时，duration为无穷大，当前phase不跳转
用来判断当前是否在phase中
立即从跳转到phase中，例如可定义一个缺省duration的phase，然后等待某个条件到达时利用change_phase方法跳转。即状态机的驱动有两种机制，一种是按照设计的时间推动，一种是按照条件来推动
Transition定义了传递函数，即对应每一个状态机状态做什么事情，每当进入一个新的phase时被调用，参数为当前的phase名，该函数不允许阻塞，不允许使用阻塞型函数
处理函数，循环执行，由信号采集模块来驱动，即每收到一个信号包，该函数被调用一次，sig参数即为当前收到的信号。sig为EEG对象,主要包含eeg和state两部分，其中state为字典，对应系统设置的state,每一个元素为一维numpy.array序列，为state值序列。
该函数大约0.1s执行一次，由于采取了弹性的处理机制，每次收到的信号包内sig和state的长度并不严格一致。
class EEG:
eeg = None #type: numpy.array, shape: channels x points
state = None #type: dict, 元素为np.array, 1 x points
samplingrate = None- 将数据保存下来提供离线分析是研究脑机接口重要的手段。可通过expset的save_data属性来告知bciflite保存数据。
- 数据的格式：npz
- 数据的读取示例 以sub-S1R1.npz为例
import numpy as np
data = np.load('sub-S1R1.npz')
data['ExperimentName']
data['SubjectName']
data['Time']
data['SamplingRate']
data['EEGChannels']
data['eeg'] #type:numpy.array shape:channelsxpoints
data['trial'] #对应系统设置的各个state序列,1xpoints
data['statekey2']
data['statekey3']
data['statekey...']程序的退出有3种方式：
-
第一种：按照设定的状态机运行到stop自行退出
-
第二种：点击图形界面X按钮关闭
-
第三种：esc按键关闭
-
注意：不要直接关闭命令行窗口，这可能导致某些进程非正常结束，例如导致脑电帽非正常关闭
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Typescript
Django
Laravel
Facebook
Microsoft
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Alibaba
D3
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