本發(fā)明屬于近紅外腦功能成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于不同頻率方波調(diào)制led編碼激勵的多通道、多波長鎖相光子計數(shù)全并行檢測模式以及基于此模式建立的nirs腦功能成像系統(tǒng)，同時提出了面向腦枕部視覺功能區(qū)探測的源-探布配方案。

背景技術(shù)：

后腦枕葉部(簡稱枕部)作為主要的視覺區(qū)是視覺刺激腦功能(簡稱視覺腦功能)研究的重點區(qū)域之一^[1]。對腦枕部視覺功能區(qū)的在體成像研究具有非常重要的意義：在科學(xué)研究領(lǐng)域，視覺腦功能成像是研究大腦認知機制的重要一環(huán)，有助于探索視覺注意和信息表達等眾多未知神經(jīng)機制的奧秘^[1]；臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，視覺腦功能成像可更有效地用于對諸如多動癥、自閉癥、阿爾茲海默癥、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)的疾病的病因診斷和療效分析等^[2,3]；應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，基于視覺腦功能探測的腦機接口技術(shù)具有較其他激勵方式更高的可靠性(通信精度和分辨精度)^[4,5]。

近紅外光譜(nirs)成像方法使用兩個以上波長的近紅外光(650-900nm)，將源點和探測點在預(yù)定腦功能區(qū)內(nèi)成陣列布配，由于生物組織在近紅外波段的弱吸收、強散射特征，入射光可穿透頭皮、頭骨而達到腦皮層，并獲得經(jīng)顱吸收和散射共同作用后的擴散光(或漫反射光)。由于大腦的神經(jīng)活動會導(dǎo)致周圍區(qū)域氧合血紅蛋白(hbo)和脫氧血紅蛋白(hbr)濃度發(fā)生變化，而在近紅外光測量和治療的光學(xué)窗口，由于反映腦組織代謝和血流動力學(xué)特征的hbo和hbr正是近紅外光波段內(nèi)的主要吸收體，因此由應(yīng)激前后漫反射光強度變化的空間分辨測量可還原出腦皮層hbo和hbr濃度變化(△chbo和△chbr)的空間分布，從而為腦科學(xué)基礎(chǔ)研究和腦疾病診斷提供大腦皮層(負責(zé)高級的思維過程)應(yīng)激響應(yīng)的血氧代謝功能信息^[6-10]。nirs成像方法因其無創(chuàng)、深度探測、高動態(tài)性等諸多優(yōu)點，是目前可用于腦功能在體測量的首選光學(xué)方法，同時它也是目前唯一可用于床邊嬰兒腦功能成像的方法^[6]。

以nirs為代表的腦功能測量技術(shù)將逐步發(fā)展成熟并進入臨床測試應(yīng)用階段，成為現(xiàn)有腦成像模態(tài)(fmri、eeg、meg等)^[11]的一個極為有益的補充?，F(xiàn)有的nirs系統(tǒng)有時域(time-domain，td)^[12]、頻域(frequency-domain，fd)^[13]和連續(xù)光(continuous-wave，cw)^[14]三種主要的測量模式。其中td-nirs測量系統(tǒng)雖然具有測量信息相對完整的優(yōu)勢，但是其系統(tǒng)價格昂貴、測量時間長，難以在小型實驗室中進行普及和測量神經(jīng)快變信號。fd-nirs系統(tǒng)一般需要200mhz以上的高頻調(diào)制以實現(xiàn)相移測量所需的合理信噪比，實現(xiàn)難度較大，單頻測量提供的信息有限,而多頻測量系統(tǒng)性價比與時域測量相比不占優(yōu)勢。因此，cw系統(tǒng)是腦功能光學(xué)成像的主流技術(shù)。目前，國內(nèi)外的科學(xué)工作者在cw-dot技術(shù)系統(tǒng)和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域做了大量的工作，也取得了諸多成果。nirs方法當前普遍采用的模擬測量方式，更適合于頭骨較薄的前額和頭側(cè)部的檢測。頭骨較厚的成人腦枕部檢測對系統(tǒng)的靈敏度提出了更高的要求。即便采用高靈敏度的光電倍增管(pmt)和雪崩光電二極管(apd)仍無法可靠地實現(xiàn)成人腦枕部測量所要求的高靈敏度和大動態(tài)范圍，也無法獲取具有較高信噪比的測量數(shù)據(jù)。

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技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有nirs技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在整合光子計數(shù)的超高靈敏度和鎖相檢測技術(shù)的多通道并行測量優(yōu)勢，發(fā)展一種基于不同頻率方波調(diào)制led編碼激勵的多通道、多波長鎖相光子計數(shù)全并行檢測模式并建立基于此模式的nirs腦功能成像系統(tǒng)，同時提出了面向腦枕部視覺功能區(qū)的源-探布配方案，有效實現(xiàn)枕部視覺腦功能數(shù)據(jù)獲取所要求的高靈敏度、大動態(tài)范圍與高時間分辨率的統(tǒng)一。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于全并行鎖相光子計數(shù)檢測模式的nirs腦功能成像系統(tǒng)，包括源-探光纖布配陣列單元、可調(diào)制led光源單元、探測單元、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)和計算機控制及數(shù)據(jù)處理單元；所述源-探光纖布配陣列單元包括源-探光纖布配貼片、源光纖和探測光纖，源-探光纖布配貼片采用源-探點空間交叉布置的方式，源-探光纖布配貼片與20個光源點和12個探測點的位置對應(yīng)，用于布配源光纖和探測光纖的位置，以實現(xiàn)光源從不同光源點入射和探測器從不同的探測點接收出射光；所述可調(diào)制led光源單元包括led光源模塊、多通道方波信號發(fā)生器模塊和20束源光纖，所述led光源模塊包括60個led和led光源驅(qū)動電路，所述60個led包括20個波長為660nm的led、20個波長為780nm的led和20個波長為830nm的led；所述多通道方波信號發(fā)生器模塊由fpga實現(xiàn)，用以輸出頻率為從6.2khz到18khz、且以0.2khz等間隔分布的60路方波調(diào)制信號對60個led分別進行調(diào)制；每一束源光纖由分別接通到660nm,780nm和830nm波長led的三根單模光纖通過共用一個塑料護套耦合而成；共有20束這樣的源光纖將60路光源分成20束傳導(dǎo)到20個光源點；所述探測單元包括12根探測光纖，12個pmt光子計數(shù)器和12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊，其中，12根探測光纖用于將所述12個探測點位置處的擴散光分別傳導(dǎo)到所述12個pmt光子計數(shù)器；所述12個pmt光子計數(shù)器用于將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電脈沖信號；所述12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊由fpga實現(xiàn)，其中，每通道對應(yīng)所述12個探測點中的一個，每路對應(yīng)所述60個led的調(diào)制光源中的一個，從而使所述fpga同時獲取12個探測點處分別對應(yīng)60路光源的出射光強信息，實行全并行快速測量；所述計算機控制及數(shù)據(jù)處理單元向多通道方波信號發(fā)生器模塊發(fā)送頻率控制字控制其產(chǎn)生選定頻率的方波調(diào)制信號；同時，向12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊發(fā)送門寬控制字控制單次測量時間(累加時間)；等到測量過程結(jié)束后通過串口讀取12個探測點處分別對應(yīng)60路光源的出射光強信息；最后，利用擴散光學(xué)層析重建算法構(gòu)建反映腦皮層光學(xué)參數(shù)變化量的空間分布圖。

進一步講，所述源-探光纖布配陣列單元中采用源-探點空間交叉布置方式布配貼片，用于確定20個光源點和12個探測點的位置；20個源點的布置方案是：按照4行5列以19mm距離等間距呈網(wǎng)格狀布置；12個探測點的布置方案是：在每4個相鄰源點的幾何中心布置一個探測點；針對每個源點，將與該源點距離分別為l1＝13.4mm、l2＝30mm、l3＝40mm和l4＝46.5mm的所有探測點與該源點之間形成的通道依次定義為第一近鄰?fù)ǖ馈⒌诙復(fù)ǖ?、第三近鄰?fù)ǖ篮偷谒慕復(fù)ǖ?；其中包括?4個第二近鄰?fù)ǖ溃谒械诙復(fù)ǖ赖闹悬c處均設(shè)有一采樣點。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明將鎖相檢測技術(shù)的背景噪聲抑制和多波長-多通道并行測量能力與光子計數(shù)檢測的高靈敏度和大動態(tài)范圍性能優(yōu)勢相結(jié)合，發(fā)展了一種基于不同頻率方波調(diào)制led編碼激勵的多通道、多波長鎖相光子計數(shù)全并行檢測模式cw-nirs成像系統(tǒng),其滿足腦枕部測量所要求的時間分辨率、動態(tài)范圍和靈敏度要求，可以實現(xiàn)對深埋在背景和系統(tǒng)噪聲中的枕部視覺功能相關(guān)nirs信號的有效采集。假設(shè)所獲得信號的信噪比需保持在大于40db，以800nm波長光為例，計算可得光子計數(shù)測量能達到的最大動態(tài)范圍為92-112db(假設(shè)探測量子效率為1.0)，即可保證腦枕部nirs系統(tǒng)較高的測量靈敏度和大的動態(tài)范圍。該系統(tǒng)將多通道、多波長數(shù)字鎖相光子計數(shù)檢測技術(shù)和優(yōu)化的源-探布配模式相結(jié)合，有效地克服了一般模擬光電檢測技術(shù)在源-探測器距離較大時測量信噪比不高的局限性，增大了靈敏度、測量動態(tài)范圍和時間分辨率，同時系統(tǒng)中所用到的可調(diào)制led光源的驅(qū)動電路為自己設(shè)計制作，提高了系統(tǒng)的性價比，該系統(tǒng)在腦認知功能研究以及多動癥、自閉癥、阿爾茲海默癥、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和療效分析等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明采用多波長多通道并行激勵-測量模式，測量時間分辨率只取決于光子計數(shù)的單次累加時間，便于提高系統(tǒng)的時間分辨率，實現(xiàn)多波長出射光信號的快速并行測量。本發(fā)明采用適合腦枕部視覺功能區(qū)探測的源-探布配方案以及滿足測量動態(tài)范圍的交疊采樣nirs模式，大大提高了圖像重建結(jié)果的空間分辨率。本發(fā)明采用fpga產(chǎn)生方波信號直接調(diào)制led光源，避免了d/a轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的采樣信號失真，而且減小設(shè)計的難度，降低了設(shè)計的成本。

附圖說明

圖1.本發(fā)明中nirs腦功能成像系統(tǒng)的原理框圖；

圖2.本發(fā)明中l(wèi)ed光源驅(qū)動電路圖；

圖3.本發(fā)明中源-探測光纖布配示意圖；

圖4.本發(fā)明中單通道-60路可變選通鎖相光子計數(shù)工作原理圖。

圖5.本發(fā)明中成像系統(tǒng)工作流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。

本發(fā)明提出的一種基于全并行鎖相光子計數(shù)檢測模式的nirs腦功能成像系統(tǒng)，包括源-探光纖布配陣列單元、可調(diào)制led光源單元、探測單元、fpga和計算機控制及數(shù)據(jù)處理單元。其原理框圖如圖1所示，其中：

(一)可調(diào)制led光源部分：包括可調(diào)制led光源模塊、多通道方波信號調(diào)制模塊、20束源光纖及電源模塊。

(1)可調(diào)制led光源模塊：此部分包括三種波長的半導(dǎo)體發(fā)光二極管led(波長分別為660nm、780nm、830nm，每種各20個，共60個)及其對應(yīng)的led光源驅(qū)動電路。常用的led驅(qū)動方式有恒壓驅(qū)動和恒流驅(qū)動。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和測量結(jié)果的可重復(fù)性，要求led的發(fā)光功率穩(wěn)定。而led是溫度敏感元件，伏安特性存在負溫度系數(shù)，而發(fā)光功率與正向電流成正比，恒壓驅(qū)動方式不能保證其光功率的穩(wěn)定性。本發(fā)明中，建議采用恒流的驅(qū)動方式，為了實現(xiàn)對3種不同波長led的分別控制，采用了三塊原理相同的驅(qū)動電路板，每一塊電路板單獨控制同一種波長的20路led使其正常工作，其電路原理如圖2(此電路原理圖為4路led驅(qū)動電路圖，20路led驅(qū)動電路為在此4路驅(qū)動電路基礎(chǔ)上的擴展)。該led驅(qū)動電路使用的器件包括運算放大器、精密并聯(lián)基準電壓源、場效應(yīng)管、模擬開關(guān)以及不同阻值的電容和電阻。該電路使用的運算放大器lm321是一款低功耗單運算放大器，壓擺率為0.4v/μs，滿足該驅(qū)動電路切換速度的需要。配合該運放使用的是低功耗、低成本、低溫度系數(shù)的2.5v精密并聯(lián)基準電壓源lm336，其起到了基準電壓源緩沖和電流開關(guān)控制的雙重作用。模擬開關(guān)為adi公司生產(chǎn)的2.5ω導(dǎo)通電阻、四通道單刀雙擲、19ns開關(guān)時間的高速兼容ttl和cmos電平的模擬開關(guān)adg734。電源模塊與驅(qū)動電路板接通時，多通道方波信號調(diào)制模塊產(chǎn)生的方波調(diào)制信號通過控制器端輸入驅(qū)動電路，在方波信號的調(diào)制下，4通道單刀雙擲模擬開關(guān)實現(xiàn)切換，控制基準電壓源與運算放大器同相放大電路相連或斷開。當方波信號為高電平時，基準電壓源與運算放大器同相放大電路接通，由于開環(huán)增益作用，使得位于運算放大器反饋環(huán)路內(nèi)的場效應(yīng)管導(dǎo)通，此時，運算放大器正負極電壓相等，處于“虛短”狀態(tài)，這將強迫電路中電流設(shè)置電阻51r上的電壓剛好等于基準電壓(最大為2.5v，可通過電位器調(diào)節(jié))，此時led所處電路導(dǎo)通產(chǎn)生近紅外光波信號；當方波信號為低電平時，基準電壓源與電流設(shè)置電阻51r斷開，并將此電阻接地，進而使led所處電路斷開連接，實現(xiàn)了led輸出與調(diào)制信號頻率相同的方波光信號。同時，通過調(diào)節(jié)電位器可以調(diào)節(jié)led輸出功率使其達到系統(tǒng)要求(1mw-10mw)。

(2)多通道方波信號發(fā)生器模塊由所述fpga實現(xiàn)，用于輸出不同頻率(6.2khz到18khz、且以0.2khz等間隔分布的)60路方波調(diào)制信號分別對各個led光源進行調(diào)制，每一束源光纖由分別接通到660nm,780nm和830nm波長led的三根單模光纖通過共用一個塑料護套耦合而成；共用20束這樣的源光纖將60路光源分成20束傳導(dǎo)到20個光源點；該60路方波調(diào)制信號也作為12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊中鎖相解調(diào)的參考信號。由于系統(tǒng)對頻率精確度要求較高，多通道方波信號發(fā)生器模塊中60種不同頻率方波信號的產(chǎn)生是基于相位累加器的原理，由于不同頻率對應(yīng)不同的頻率控制字k，根據(jù)頻率控制字k的變化，產(chǎn)生所需要頻率的方波信號。

(3)20束源光纖，每束源光纖為一端是三根單模光纖，另一端通過采取三根纖芯共用一個塑料護套的形式將三根單模光纖耦合為一束光纖。每3種經(jīng)過調(diào)制的led光源產(chǎn)生的不同波長(660nm、780nm、830nm)的近紅外方波光信號經(jīng)由源光纖輸出，作用到源-探光纖布配貼片的源點上。

(4)電源模塊：用于整個光源部分的供電(其輸出電壓為5v)。

(二)源-探光纖布配陣列部分：包括源-探光纖布配貼片、20束源光纖和12根探測光纖。源-探光纖布配陣列是采用面向腦枕部視覺功能區(qū)探測的源-探布配方案(如圖3)，它采用源-探點空間交叉布置的方式，排布20個源點和12個探測點在被測組織體表面的位置用于布配源光纖和探測光纖的位置，20個源點的布置方案是按照4行5列以19mm距離等間距呈網(wǎng)格狀布置，12個探測點的布置方案是：在每4個相鄰源點的幾何中心布置一個探測點，從而實現(xiàn)光源從不同源點入射和探測器從不同的探測點接收出射光。

20束源光纖一端與光源系統(tǒng)led相連，另一端與源-探光纖布配貼片的20個不同的源點相連，用于傳導(dǎo)照射到組織體表面不同源位置的入射光；12根探測光纖的一端與源-探光纖布配貼片的12個探測點相連，另一端分別與探測部分的12個pmt光子計數(shù)器對應(yīng)相連，用于傳導(dǎo)由組織體表面不同探測位置出射的漫反射光。針對每個源點，將與該源點距離分別為l1＝13.4mm、l2＝30mm、l3＝40mm和l4＝46.5mm的所有探測點與該源點之間形成的通道依次定義為第一近鄰?fù)ǖ馈⒌诙復(fù)ǖ?、第三近鄰?fù)ǖ篮偷谒慕復(fù)ǖ?；共計包括?4個第二近鄰?fù)ǖ?，在所有第二近鄰?fù)ǖ赖闹悬c處均設(shè)有一采樣點。第一近鄰?fù)ǖ?nn1)信號主要對頭皮層敏感，將用于頭皮層干擾信號的抑制；第二近鄰采樣通道(nn2)探測深度可達腦皮層，將用于獲取44個采樣點(見圖3)功能成像數(shù)據(jù)。對于nirs測量，假設(shè)探測nn1通道測量時達到最大可探測光強(滿足單光子計數(shù)條件)，則依據(jù)光子計數(shù)模式最小92db的動態(tài)范圍，最大探測距離可達到>50mm。因此nirs測量將采用所有源-探距離小于60mm的采樣通道(nn1-nn4)數(shù)據(jù)，其中nn1通道的短距采樣數(shù)據(jù)僅用于抑制頭皮層等背景干擾。

(三)探測單元部分：包括12根探測光纖，12個pmt光子計數(shù)器和12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊及電源模塊。

(1)pmt光子計數(shù)器：pmt具有單光子計數(shù)的功能，其工作在單光子計數(shù)狀態(tài)，12個pmt分別與12根探測光纖對應(yīng)連接，將接收到的出射光轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，便于下一步的處理。

(2)探測光纖：共有12根探測光纖，12根探測光纖接收由組織體表面從所述12個探測點位置處出射的擴散光并將其傳導(dǎo)到所述12個pmt光子計數(shù)器中。

(3)12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊：其中的每通道對應(yīng)所述12個探測點中的一個探測點，每路對應(yīng)所述60個led的調(diào)制光源中的一個，12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊將采集到的信號進行數(shù)字鎖相解調(diào)，將來自不同頻率調(diào)制下不同波長的混合光源信號進行分離提取，得到每種調(diào)制頻率下光源對應(yīng)的出射光強信息，該模塊包括數(shù)字參考信號接收模塊和數(shù)字鎖相解調(diào)模塊，針對單個pmt鎖相光子計數(shù)通道，鎖相光子計數(shù)的實現(xiàn)過程如圖4，由于每個pmt鎖相光子計數(shù)通道接收到的為60種頻率調(diào)制下的混合光源信號，為解調(diào)混合調(diào)制信號，每個鎖相光子計數(shù)通道需并行設(shè)計60路數(shù)字相敏檢測器(psd)子模塊，其接收多通道方波信號發(fā)生器模塊產(chǎn)生的60種不同頻率的同相和正交數(shù)字參考信號并各自分配給60路數(shù)字相敏檢測器(psd)子模塊，并將其鎖存，分別與60個調(diào)制頻率對應(yīng)。數(shù)字鎖相檢測器每檢測到一個pmt電脈沖信號的上升沿，就對計數(shù)門寬信號和參考信號進行判斷；若門寬信號和參考信號都為高電平，則累加器加1；若門寬信號為高電平而參考信號為低電平，則累加器減1。單次累加時間(門寬信號高電平持續(xù)時長)內(nèi)，根據(jù)vs×vr＝|i|+|q|(vr＝1)，可得與該參考信號頻率相同的調(diào)制光與腦組織作用后出射的光強信息?；趂pga的并行工作特性，12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊可以同時獲取12個探測點處分別對應(yīng)60路光源的出射光強信息，即可實現(xiàn)全并行快速測量。

(4)電源模塊：用于pmt光子計數(shù)器的供電(其輸出電壓為5v)。

(四)計算機控制和數(shù)據(jù)處理部分：采用rs-232串口通過labview可視化編程軟件實現(xiàn)計算機與fpga的雙向通信：所述計算機控制及數(shù)據(jù)處理單元向多通道方波信號發(fā)生器模塊發(fā)送頻率控制字控制其產(chǎn)生60中不同選定頻率的方波調(diào)制信號；同時，向12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊發(fā)送門寬控制字控制單次測量時間(累加器累加時間)；等到測量過程結(jié)束后通過串口讀取暫存在fpga內(nèi)部的12個探測點處分別對應(yīng)60路光源的出射光強信息。最后，利用擴散光學(xué)層析重建算法結(jié)合所測得的組織體邊界光流量構(gòu)建反映腦皮層光學(xué)參數(shù)變化量空間分布的圖像。

測量實例：在人腦處于靜息和任務(wù)狀態(tài)時候時，分別用本發(fā)明系統(tǒng)測得各源探組合下出射光強信息并且用之重建反映腦皮層光學(xué)參數(shù)變化量的空間分布圖的過程如圖5所示：

(1)通信測試：測試計算機和fpga之間的串口雙向通信是否正常；

(2)調(diào)制信號生成：計算機通過串口向fpga發(fā)送控制字，fpga內(nèi)部實現(xiàn)的多通道方波信號發(fā)生器生成以0.2khz等間隔的6.2～18khz共60路方波調(diào)制信號；另外，這60路方波調(diào)制信號也用作檢測模塊中的參考信號。

(3)對led進行方波調(diào)制：對20個660nm的led、20個波長為780nm的led和20個波長為830nm的共60個led分別用60路不同頻率的調(diào)制信號進行調(diào)制。

(4)源光纖傳導(dǎo)：20束源光纖將60路光源分成20組混合光源傳導(dǎo)到源-探布配陣列上的20個光源點處。

(5)探測光纖傳導(dǎo)：從源-探布配陣列上的12個探測點處接收的組織體出射的擴散光經(jīng)由12根探測光纖分別傳導(dǎo)到12個pmt光子計數(shù)器中。

(6)光電轉(zhuǎn)換：pmt光子計數(shù)器對接收的微弱光信號進行光電轉(zhuǎn)換，逐級放大，電路整形最終輸出規(guī)則的方波電脈沖信號。

(7)方波電脈沖上升沿檢測以及信號解調(diào)：fpga利用“消抖法“對pmt光子計數(shù)器輸出的電脈沖信號進行上升沿精準檢測。在fpga內(nèi)部實現(xiàn)的12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊對混合調(diào)制光進行解調(diào)，得到12個探測點處分別對應(yīng)60個光源的出射光強信息。

(8)數(shù)據(jù)傳輸：12通道×60路可變選通鎖相光子計數(shù)檢測模塊中所測得的數(shù)據(jù)通過串口傳輸?shù)接嬎銠C中儲存。

(9)數(shù)據(jù)處理：對處于靜息和任務(wù)狀態(tài)的人腦分別重復(fù)以上過程測得各源探組合下的出射光強信息，結(jié)合擴散光學(xué)層析重建算法對人腦的光學(xué)參數(shù)變化量進行重建，從而重建反映腦皮層光學(xué)參數(shù)變化量的空間分布圖。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。