本发明实施例涉及生物信息技术领域，尤其涉及一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法及脑电装置。
背景技术：
事件相关诱发电位(erp)是由特定刺激所引起的脑电(eeg)，它能够反映刺激下大脑的认知过程中的神经电生理变化。脑电信号采集过程中，事件和数据往往具有严格的锁时关系，例如事件相关诱发电位(erp)和相位相关的稳态视觉诱发电位。因此在记录脑电数据的同时，需要精准记录事件发生的时刻，事件和数据的时间误差要求在±1ms。
现有的同步方法主要包括两种：一种是数字有线同步，具体为：事件发生器在发生事件的同时能够产生晶体管-晶体管逻辑(transistor-transistorlogic，ttl)电平信号，通过有线的方式传输至脑电采集装置。脑电采集装置检测到ttl电平后，在数据中加上同步的标签，标记事件的发生时间。另一种是模拟有线同步，具体为：事件发生器产生的同步触发信号，直接接入多导联脑电采集装置的其中1个导联，触发信号将和脑电信号同时采集。通过分析采集到的触发信号导联和脑电信号导联的数据，即可实现事件和数据的同步。
但是现有的高精度数据传输方法大多是有线传输，要求事件发生器与脑电采集系统之间必须有线连接，给相关的实验和研究带来了极大不便。现有的无线数据同步技术传输速度慢、传输效率低、传输过程复杂，难以实现多种刺激系统同步采集。
技术实现要素：
本发明提供一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法及脑电装置，以使脑电装置在长时间运行后仍能保证时间戳同步的精准性。
第一方面，本发明实施例提供了一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法，所述脑电装置包括中央处理系统、标记子系统和至少一个采集子系统；
所述脑电装置的无线自动补偿偏差方法包括：
s1、所述中央处理系统确定预设时间内所述采集子系统和所述标记子系统的补偿间隔；
s2、所述中央处理系统向所述采集子系统和所述标记子系统发送第一同步指令，以使所述采集子系统和所述标记子系统的时间戳均归零；
s3、当所述采集子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过所述补偿间隔时，所述采集子系统对其时间戳进行补偿，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳一致；或者，当所述采集子系统的数量为一时，且所述标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过所述补偿间隔时，所述标记子系统对其时间戳进行补偿，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳一致。
可选的，还包括：
s4、所述中央处理系统判断所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间是否达到所述预设时间；
若所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间未达到所述预设时间，则返回至步骤s3。
可选的，还包括：
s4、所述中央处理系统判断所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间是否达到所述预设时间；
若所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间达到所述预设时间，则执行步骤s5；
其中，步骤s5为：所述中央处理系统向所述采集子系统和所述标记子系统发送第二同步指令，以使所述采集子系统的时间戳等于所述标记子系统的时间戳，并重置所述运行时间，然后返回至步骤s3。
可选的，所述中央处理系统向所述采集子系统和所述标记子系统发送第二同步指令，以使所述采集子系统的时间戳等于所述标记子系统的时间戳，包括：
所述中央处理系统发送第一同步查询指令至所述采集子系统和所述标记子系统，以使所述采集子系统根据所述第一同步查询指令向所述中央处理系统反馈其此时的时间戳和所述标记子系统根据所述第一同步查询指令向所述中央处理系统反馈其此时的时间戳；
所述中央处理系统确定所述采集子系统反馈的时间戳和所述标记子系统反馈的时间戳的差值；
当所述采集子系统的数量为一时，所述中央处理系统将该差值作为所述第二同步指令发送至所述标记子系统，以使所述标记子系统根据该差值修改所述标记子系统的时间戳使得所述标记子系统的时间戳等于所述采集子系统的时间戳；或者，当所述采集子系统的数量为多个时，所述中央处理系统将该差值作为所述第二同步指令发送至每个所述采集子系统，以使所述采集子系统修改所述采集子系统的时间戳使得所述采集子系统的时间戳等于所述标记子系统的时间戳。
可选的，步骤s1，包括：
s11、所述中央处理系统向所述采集子系统和所述标记子系统发送第三同步指令，以使所述采集子系统和所述标记子系统重置自己的时间戳完成同步；
s12、若所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间达到所述预设时间，所述中央处理系统发送第二同步查询指令至所述采集子系统和所述标记子系统，以使所述采集子系统根据所述第二同步查询指令向所述中央处理系统反馈其在所述预设时间内的时间戳和所述标记子系统根据所述第二同步查询指令向所述中央处理系统反馈其在所述预设时间内的时间戳；
s13、所述中央处理系统根据所述采集子系统反馈的时间戳和所述标记子系统反馈的时间戳确定所述补偿间隔。
可选的，所述中央处理系统根据所述采集子系统反馈的时间戳和所述标记子系统反馈的时间戳确定所述补偿间隔，包括：
所述中央处理系统根据所述采集子系统反馈的时间戳、所述标记子系统反馈的时间戳以及补偿公式确定所述补偿间隔；
所述补偿公式为：
k＝c1/(|c1-c2|)
其中，k为所述补偿间隔；c1为所述采集子系统反馈的时间戳；c2为所述标记子系统反馈的时间戳。
可选的，所述采集子系统对其时间戳进行补偿，包括：
所述采集子系统使其时间戳减一；
所述标记子系统对其时间戳进行补偿，包括：
所述标记子系统使其时间戳加一；或者，
所述采集子系统对其时间戳进行补偿，包括：
所述采集子系统使其时间戳加一；
所述标记子系统对其时间戳进行补偿，包括：
所述标记子系统使其时间戳减一。
可选的，步骤s3之时，还包括：
所述采集子系统以预设频率采集数据信息和传输数据信息，并将所述数据信息对应的时间戳添加到数据包中，和所述数据信息一起发送至所述中央处理系统，同时所述标记子系统根据所述中央处理系统传输的事件发生信号发送所述事件发生信号对应时刻的时间戳；
所述中央处理系统接收所述采集子系统发送的数据包，以及从所述标记子系统中获取当前的时间戳，并根据从所述标记子系统获取的时间戳进行与该时间戳对应的数据点的对齐。
第二方面，本发明实施例还提供了一种脑电装置，该脑电装置包括：中央处理系统、标记子系统和至少一个采集子系统；
所述中央处理系统，用于确定预设时间内所述采集子系统和所述标记子系统的补偿间隔；还用于向所述采集子系统和所述标记子系统发送第一同步指令，以使所述采集子系统和所述标记子系统的时间戳归零；
当所述采集子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过所述补偿间隔时，所述采集子系统用于对其时间戳进行补偿，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳一致；或者，当所述采集子系统的数量为一时，且所述标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过所述补偿间隔时，所述标记子系统用于对其时间戳进行补偿，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳一致。
可选的，所述标记子系统包括第一芯片，所述采集子系统包括第二芯片；
所述第一芯片和所述第二芯片的芯片类型相同。
本发明实施例的技术方案，首先确定预设时间内所述采集子系统和所述标记子系统的补偿间隔，当采集子系统和标记子系统的补偿间隔确定之后，在后续时间戳补偿过程中，采集子系统或标记子系统可以基于该补偿间隔对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致，即自动补偿采集子系统或标记子系统因为晶振振动次数偏差导致的时间戳偏差，使得脑电装置在长时间运行后仍能保证时间戳同步的精准性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种脑电装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的又一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的又一种脑电装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种补偿间隔确定的流程图；
图6是本发明实施例提供的一种时间戳补偿的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。
基于背景技术中的技术问题，提出一种脑电装置的数据同步方法，该方法通过母钟与子钟的时间戳完成同步，以解决事件发生器与脑电采集系统之间必须有线连接，给相关的实验和研究带来了极大不便的问题；以及解决无线数据同步技术传输速度慢、传输效率低、传输过程复杂，难以实现多种刺激系统同步采集的问题。
发明人经过研究发现，由于母钟与子钟的时间戳依靠晶振(晶体振荡器)的振荡进行确定，而不同系统间的晶振由于振荡抖动，频率会有一定的细微差别，经过一段时间后，导致振荡次数累积误差增加，即使开始进行了系统间同步，时间戳也会随时间逐渐产生偏差，进而影响脑电装置的同步。
基于上述技术问题，发明人进一步研究出本发明实施例的技术方案。具体的，本发明实施例提供一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法，脑电装置包括中央处理系统、标记子系统和至少一个采集子系统；脑电装置的无线自动补偿偏差方法包括：s1、中央处理系统确定预设时间内采集子系统和标记子系统的补偿间隔；s2、中央处理系统向采集子系统和标记子系统发送第一同步指令，以使采集子系统和标记子系统的时间戳均归零；s3、当采集子系统的时间戳与上次同步或补偿时的差值超过补偿间隔时，采集子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致；或者，当采集子系统的数量为一时，且标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，标记子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致。
采用上述方案，首先确定预设时间内所述采集子系统和所述标记子系统的补偿间隔，当采集子系统和标记子系统的补偿间隔确定之后，在后续时间戳补偿过程中，采集子系统或标记子系统可以基于该补偿间隔对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致，即自动补偿采集子系统或标记子系统因为晶振振动次数偏差导致的时间戳偏差，使得脑电装置在长时间运行后仍能保证时间戳同步的精准性。
以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种脑电装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的脑电装置100包括中央处理系统10、标记子系统20和至少一个采集子系统30；中央处理系统10，用于确定预设时间内采集子系统30和标记子系统20的补偿间隔；还用于向采集子系统30和标记子系统20发送第一同步指令，以使采集子系统30和标记子系统20的时间戳归零；当采集子系统30的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，采集子系统30用于对其时间戳进行补偿，以使采集子系统30的时间戳和标记子系统20的时间戳一致；或者，当采集子系统30的数量为一时，且标记子系统20的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，标记子系统20用于对其时间戳进行补偿，以使采集子系统30的时间戳和标记子系统20的时间戳一致。采集子系统30例如可以包括脑电采集装置、肌电采集装置和心电采集装置中的至少一种，标记子系统20例如可以通过usb插在中央处理系统10上。
图2是本发明实施例提供的一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法的流程图，如图2所示，本发明实施例提供的脑电装置的无线自动补偿偏差方法包括：
s1、中央处理系统确定预设时间内采集子系统和标记子系统的补偿间隔。
其中，在对标记子系统20和采集子系统30的时间戳进行补偿之前，需要先确定补偿间隔。预设时间的具体时间段本实施例不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置，只要可以尽量避免随机误差对标记子系统20和采集子系统30的影响。
可选的，步骤s1，包括：
s11、中央处理系统向采集子系统和标记子系统发送第三同步指令，以使采集子系统和标记子系统重置自己的时间戳完成同步。
示例性的，中央处理系统10例如通过第一无线通信协议向标记子系统20和采集子系统30发送准备开始同步指令；待标记子系统20和采集子系统30接收到准备开始同步指令后向中央处理系统10发送对应指令以示回应；中央处理系统10检测到标记子系统20和采集子系统30回应的指令后，完成准备开始同步。准备开始同步完成后，中央处理系统10例如可以第一无线通信协议向标记子系统20和采集子系统30发送同步指令，即第三同步指令，标记子系统20和采集子系统30接收到第三同步指令后，重置自己的时间戳，自动完成同步。
s12、若采集子系统和标记子系统的运行时间达到预设时间，中央处理系统发送第二同步查询指令至采集子系统和标记子系统，以使采集子系统根据第二同步查询指令向中央处理系统反馈其在预设时间内的时间戳和标记子系统根据第二同步查询指令向中央处理系统反馈其在预设时间内的时间戳。
示例性的，当标记子系统20和采集子系统30的运行时间达到预设时间时，中央处理系统10例如可以通过第一无线通信协议即可向标记子系统20和采集子系统30发送同步查询指令。待标记子系统20接收到同步查询指令后向中央处理系统10输出其在预设时间内的时间戳以示回应，以及采集子系统30接收到第二同步查询指令后向中央处理系统10输出其在预设时间内的时间戳以示回应。
s13、中央处理系统根据采集子系统反馈的时间戳和标记子系统反馈的时间戳确定补偿间隔。
例如可以采用如下方法确定补偿间隔：示例性的，标记子系统20和采集子系统30的数量均为一；在预设时间内，采集子系统30反馈的时间戳和标记子系统20反馈的时间戳分别为c1和c2，则补偿间隔k＝c1/(|c1-c2|)，如果k为非整数时，结果k可以四舍五入。
在后续采集子系统30或标记子系统20时间戳补偿时，即步骤s3中，采集子系统30的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过该补偿间隔，就补偿一次，当c1>c2，使得采集子系统30的时间戳减一；当c1<c2，使得采集子系统30的时间戳加一。需要说明的是，不仅可以通过对采集子系统30进行补偿，以使采集子系统30的时间戳和标记子系统20的时间戳一致，还可以对标记子系统20进行补偿，也就是说，标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过该补偿间隔，就补偿1次，当c1>c2，使得标记子系统的时间戳加一，当c1<c2，使得标记子系统的时间戳减一。
需要说明的是，确定补偿间隔的方法包括但不限于上述方法。进而，当对标记子系统或对采集子系统的时间戳进行补偿时其提前条件无需进行限定。
s2、中央处理系统向采集子系统和标记子系统发送第一同步指令，以使采集子系统和标记子系统的时间戳归零。
示例性的，在补偿间隔确定之后，以及在对采集子系统30或标记子系统20时间戳补偿之前，先使得采集子系统30和标志子系统20的时间戳归零。
示例性的，中央处理系统10通过第一无线通信协议向采集子系统30和标志子系统20发送准备开始同步指令；待采集子系统30和标志子系统20接收到该指令后向中央处理系统10发送对应指令以示回应；中央处理系统10检测到各个子系统输出的指令时，完成准备开始同步。准备开始同步完成后，中央处理系统10通过第一无线通信协议给所有子系统发送同步指令即第一同步指令。所有子系统接收到指令后，重置自己的时间戳，使其时间戳归0，自动完成时间戳补偿过程中的第一次同步过程。
s3、当采集子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，采集子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致；或者，当采集子系统的数量为一时，且标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，标记子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致。
示例性的，若采集子系统30的数量为一，且当采集子系统30的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，采集子系统30对其时间戳进行补偿，以使采集子系统30的时间戳和标记子系统20的时间戳一致。可选的，采集子系统对其时间戳进行补偿，包括：采集子系统使其时间戳减一；或者，采集子系统使其时间戳加一。也就是说，当补偿间隔确定(步骤s1)之后步骤中，在对采集子系统30的时间戳进行补偿(步骤s3)时，采集子系统30的时间戳减一或加一。
示例性的，若采集子系统30的数量为一，且当标记子系统20的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，标记子系统20对其时间戳进行补偿，以使采集子系统30的时间戳和标记子系统20的时间戳一致。可选的，标记子系统对其时间戳进行补偿，包括：标记子系统使其时间戳加一；或者，标记子系统对其时间戳进行补偿，包括：标记子系统使其时间戳减一。也就是说，在补偿间隔确定(步骤s1)之后，在对标记子系统20的时间戳进行补偿(步骤s3)时，标记子系统20的时间戳加一或减一。
示例性的，若采集子系统30的数量大于一，且当采集子系统30的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，多个采集子系统30对其时间戳进行补偿，以使各采集子系统30的时间戳和标记子系统20的时间戳一致。可选的，采集子系统对其时间戳进行补偿，包括：采集子系统使其时间戳减一；或者，采集子系统对其时间戳进行补偿，包括：采集子系统使其时间戳加一。也就是说，在补偿间隔确定(步骤s1)之后，在对所有采集子系统30的时间戳进行补偿(步骤s3)时，采集子系统30的时间戳减一或加一。
也就是说，当采集子系统30和标记子系统20的数量都为一时，可以对标记子系统20的时间戳进行补偿，也可以对采集子系统30的时间戳进行补偿；当脑电装置100有多个采集子系统30，则每个采集子系统30有一个补偿间隔，不同的采集子系统30根据不同的补偿间隔进行补偿，以使采集子系统30的时间戳和标记子系统20的时间戳一致。
可选的，步骤s3之时，还包括：
采集子系统以预设频率采集数据信息和传输数据信息，并将数据信息对应的时间戳添加到数据包中，和数据信息一起发送至中央处理系统，同时标记子系统根据中央处理系统传输的事件发生信号发送事件发生信号对应时刻的时间戳；
中央处理系统接收采集子系统发送的数据包，以及从标记子系统中获取当前的时间戳，并根据从标记子系统获取的时间戳进行与该时间戳对应的数据点的对齐。
由前述内容可知，采集子系统30包括脑电采集装置、肌电采集装置和心电采集装置中的至少一种，相应的，数据信息包括脑电信号、肌电肉信号或心电信号。
数据包中既包括连续的信号数据点，又包括第一时间戳，连续的信号数据点包括第1信号数据点、…、第i-1信号数据点以及第i信号数据点；数据信息对应的时间戳包括点计数形式或时间形式；时间形式例如为：与所述第1信号数据点对应的第1采样时间点、…、与所述第i-1信号数据点对应的第i-1采样时间点以及与所述第i信号数据点对应的第i采样时间点；其中，采样时间点可以为具体的时间，例如，与第1信号数据点对应的第1采样时间点为0.01s，与第2信号数据点对应的第2采样时间点为0.02s，…。点计数形式例如为：与信号数据点对应的序号，例如，与第1信号数据点对应的时间戳为1，与第2信号数据点对应的时间戳为2，…，与第i信号数据点对应的时间戳为i。
示例性的，数据信息对应的时间戳和事件发生信号对应时刻的时间戳，在本例中为点计数形式，如1，2，3，4……n，其中，n为总的采集点数。例如，系统的采样率为256hz，在t时刻总的采样点数为t*256，如果此时事件发生，则标记子系统20返回的事件发生信号对应时刻的时间戳为“t*256”，通过中央处理系统10即可知，采集子系统30返回的数据包中的第t*256个采样时间点的数据是该事件开始发生时的数据。即可精准确定事件发生时刻的数据位置。
本实施例中，中央处理系统控制发生事件，当事件发生时，中央处理系统例如可以通过低延迟的有线传输协议传输一事件发生信号给标记子系统，标记子系统接收到该事件发生信号时，立即通过低延迟有线传输协议或无线传输协议发送当前时刻的时间戳给中央处理系统，以使中央处理系统根据该时间戳确定与该时间戳对应的事件发生时的数据避免了延迟的问题，使得事件时间位置精准对齐脑电等数据位置；同时，在数据的采集和传输过程中，采集子系统或标记子系统可以基于补偿间隔对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致，使得脑电装置在长时间运行后仍能保证时间戳同步的精准性。
可选的，图3是本发明实施例提供的又一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法的流程图，本实施例以上述各技术方案为基础进行优化。其中，与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
如图3所示，本发明实施例提供的脑电装置的无线自动补偿偏差方法包括：
s1、中央处理系统确定预设时间内采集子系统和标记子系统的补偿间隔。
s2、中央处理系统向采集子系统和标记子系统发送第一同步指令，以使采集子系统和标记子系统的时间戳归零。
s3、当采集子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，采集子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致；或者，当采集子系统的数量为一时，且标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，标记子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致。
s4、中央处理系统判断采集子系统和标记子系统的运行时间是否达到预设时间；若采集子系统和标记子系统的运行时间未达到预设时间，则返回至步骤s3；若采集子系统和标记子系统的运行时间达到所述预设时间，则执行步骤s5。
其中，中央处理系统判断采集子系统和标记子系统的运行时间是否达到预设时间；若采集子系统和标记子系统的运行时间未达到预设时间，则继续执行步骤s3，此时的s3为当采集子系统的时间戳与上次补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，采集子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致；或者，当采集子系统的数量为一时，且标记子系统的时间戳与上次补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，标记子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致。
s5、中央处理系统向采集子系统和标记子系统发送第二同步指令，以使采集子系统的时间戳等于标记子系统的时间戳，并重置运行时间，然后返回至步骤s3。此时的步骤s3为当采集子系统的时间戳与上次同步的时间戳的差值超过补偿间隔时，采集子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致；或者，当采集子系统的数量为一时，且标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过补偿间隔时，标记子系统对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致。
考虑到，此步骤需要和中央处理系统10进行交互，即每间隔一段时间就要进行同步，如此会出现系统负荷比较高的问题，耗系统资源。所以本实施例中当在预设时间内时，采集子系统30或标记子系统20基于补偿间隔对其时间戳进行补偿，以使采集子系统30的时间戳和标记子系统20的时间戳一致，即子系统自己进行的补偿，不与中央处理系统10交互；只有超过预设时间后，中央处理系统10中央处理系统10例如通过第一无线通信协议发送同步查询指令；待采集子系统30和标记子系统20接收到指令后向中央处理系统10输出时间戳以示回应，之后中央处理系统10发送同步指令，即第二同步指令，至采集子系统30和标记子系统20，以使所有采集子系统30时间戳等于与标记子系统20的时间戳，并重置运行时间。
可选的，中央处理系统向采集子系统和标记子系统发送第二同步指令，以使采集子系统的时间戳等于标记子系统的时间戳，包括：
中央处理系统发送第一同步查询指令至采集子系统和标记子系统，以使采集子系统根据第一同步查询指令向中央处理系统反馈其此时的时间戳和标记子系统根据第一同步查询指令向中央处理系统反馈其此时的时间戳；
中央处理系统确定采集子系统反馈的时间戳和标记子系统反馈的时间戳的差值；
当采集子系统的数量为一时，中央处理系统将该差值作为第二同步指令发送至标记子系统，以使标记子系统根据该差值修改标记子系统的时间戳使得所述标记子系统的时间戳等于采集子系统的时间戳；或者，当采集子系统的数量为多个时，中央处理系统将该差值作为所述第二同步指令发送至每个采集子系统，以使采集子系统修改采集子系统的时间戳使得采集子系统的时间戳等于标记子系统的时间戳。
本实施例中，在预设时间内，采集子系统或标记子系统基于补偿间隔对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致；当超过预设时间后，中央处理系统向采集子系统和标记子系统发送第二同步指令，以使采集子系统的时间戳等于标记子系统的时间戳。如此，既可以避免随机误差对采集子系统和标记子系统的影响，同时可以避免硬件资源负荷较大的问题。
可选的，图4是本发明实施例提供的又一种脑电装置的结构示意图，如图4所示，本发明实施例提供的中央处理系统10包括数据处理模块11，第一有线通信模块12和第一无线通信模块13；标记子系统20包括第二有线通信模块21和第二无线通信模块22；采集子系统30包括数据采集处理模块31和网络通信模块32。
其中，数据处理模块11包括数据接收，并对接收到的数据进行对齐与处理；第一有线通信模块12用于和标记子系统20通过有线通信协议建立有线连接；第一无线通信模块13用于通过第一无线通信协议和第二无线通信协议建立无线网络连接。第二有线通信模块21用于和中央处理系统10进行通信，第二无线通信模块22用于和中央处理系统10与采集子系统30进行通信。数据采集处理模块31包括按特定频率采集数据；网络通信模块32用于建立无线网络连接，包括通过第二无线通信协议传输数据和通过第一无线通信协议与中央处理系统通信。
可选的，第一无线通信协议为无连接协议，其包括如下协议中的一种：udp协议；icmp协议。
可选的，第二无线通信协议为面向连接协议，其包括如下协议中的一种：tcp/ip协议；蓝牙。
可选的，有线通信协议包括ttl、sdio协议、并口通信、串口通信、usb协议或hmdi协议。
在上述各方案的基础上，可选的，标记子系统包括第一芯片，采集子系统包括第二芯片；第一芯片和第二芯片的芯片类型相同。
标记子系统和采集子系统均由嵌入式实时系统控制，各个嵌入式系统的晶振频率，型号相同，精度在10ppm以下，以保证在校准后，各个子系统时钟在所设置的时间阈值p以内偏差不大于1ms。
为了更好地理解上述各步骤的具体实现过程，下面对本实施例的脑电装置的无线自动补偿偏差方法的整个过程进行示例性的说明。
所述无线自动补偿偏差方法包括两个过程：a、补偿间隔确定过程；b、时间戳偏差补偿过程，根据校准得到的补偿间隔进行补偿，使采集子系统和标记子系统的时间戳一致。
补偿间隔确定过程包括以下几个步骤：
示例性的，图5是本发明实施例提供的一种补偿间隔确定的流程图，参见图1和图5，a1、中央处理系统10通过第一无线通信协议向所有子系统发送准备开始同步指令；待所有标记子系统20和采集子系统30接收到指令后向中央处理系统发送对应指令以示回应；中央处理系统10检测到各个子系统输出的指令时，完成准备开始同步。
a2、准备开始同步完成后，中央处理系统10通过第一无线通信协议给标记子系统20和采集子系统30发送同步指令(第三同步指令)，所有子系统接收到指令后，重置自己的时间戳，自动完成同步。
a3、当标记子系统20和采集子系统30的运行时间达到p(预设时间)时，中央处理系统10通过第一无线通信协议即可向所有子系统发送同步查询指令；待所有子系统接收到指令后向中央处理系统10输出各自的时间戳以示回应。
a4、补偿间隔计算，计算方法如下：如只有一个采集子系统和一个标记子系统，预设时间p内，采集子系统30和标记子系统20返回的时间戳分别为c1和c2，则补偿间隔k为
k＝c1/(|c1-c2|)
结果k四舍五入。
在后续补偿时，采集子系统30的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过该补偿间隔，就补偿1次，当c1>c2，使得采集子系统的时间戳减一，当c1<c2，使得采集子系统的时间戳加一。
时间戳偏差补偿过程包括以下几个步骤：
示例性的，图6是本发明实施例提供的一种时间戳补偿的流程图，参见图1和图6，b1、中央处理系统10通过第一无线通信协议向采集子系统30和标记子系统20发送准备开始同步指令；待所有子系统接收到指令后向中央处理系统10发送对应指令以示回应；中央处理系统10检测到各个子系统输出的指令时，完成准备开始同步。
b2、准备开始同步完成后，中央处理系统10通过第一无线通信协议给采集子系统30和标记子系统20发送同步指令(第一同步指令)。所有子系统接收到指令后，重置自己的时间戳，使时间戳归0，自动完成第一同步过程。
b3、时间戳补偿：根据补偿间隔k，采集子系统30的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过该补偿间隔k，就补偿1次，当c1>c2，使得采集子系统时间戳减一，当c1<c2，使得采集子系统时间戳加一。
b4、计算标记子系统20的运行时间，记为子系统补偿运行时间t。当t<p时，转步骤b3进行补偿；否则，转步骤b5。
b5、中央处理系统10通过第一无线通信协议发送同步查询指令；待所有子系统接收到指令后向中央处理系统输出时间戳以示回应，之后中央处理系统10发送同步指令(第二同步指令)至采集子系统30和标记子系统20，以使所有采集子系统30使自身的时间戳等于标记子系统的时间戳，即第二同步过程，由于此过程硬件资源负荷较大，不能用于替代步骤b3。重置标记子系统的子系统补偿运行时间t，返回步b3。
b6、根据中央处理系统的设置结束系统运行。
综上，采用上述实施例中的脑电装置的无线自动补偿偏差方法及脑电装置，当采集子系统和标记子系统的补偿间隔确定之后，在后续补偿过程中，采集子系统或标记子系统可以基于该补偿间隔对其时间戳进行补偿，以使采集子系统的时间戳和标记子系统的时间戳一致，使得脑电装置在长时间运行后仍能保证时间戳同步的精准性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
1.一种脑电装置的无线自动补偿偏差方法，其特征在于，所述脑电装置包括中央处理系统、标记子系统和至少一个采集子系统；
所述脑电装置的无线自动补偿偏差方法包括：
s1、所述中央处理系统确定预设时间内所述采集子系统和所述标记子系统的补偿间隔；
s2、所述中央处理系统向所述采集子系统和所述标记子系统发送第一同步指令，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳均归零；
s3、当所述采集子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过所述补偿间隔时，所述采集子系统对其时间戳进行补偿，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳一致；或者，当所述采集子系统的数量为一时，且所述标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过所述补偿间隔时，所述标记子系统对其时间戳进行补偿，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳一致。
2.根据权利要求1所述的脑电装置的无线自动补偿偏差方法，其特征在于，还包括：
s4、所述中央处理系统判断所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间是否达到所述预设时间；
若所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间未达到所述预设时间，则返回至步骤s3。
3.根据权利要求1所述的脑电装置的无线自动补偿偏差方法，其特征在于，还包括：
s4、所述中央处理系统判断所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间是否达到所述预设时间；
若所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间达到所述预设时间，则执行步骤s5；
其中，步骤s5为：所述中央处理系统向所述采集子系统和所述标记子系统发送第二同步指令，以使所述采集子系统的时间戳等于所述标记子系统的时间戳，并重置所述运行时间，然后返回至步骤s3。
4.根据权利要求3所述的脑电装置的无线自动补偿偏差方法，其特征在于，所述中央处理系统向所述采集子系统和所述标记子系统发送第二同步指令，以使所述采集子系统的时间戳等于所述标记子系统的时间戳，包括：
所述中央处理系统发送第一同步查询指令至所述采集子系统和所述标记子系统，以使所述采集子系统根据所述第一同步查询指令向所述中央处理系统反馈其此时的时间戳和所述标记子系统根据所述第一同步查询指令向所述中央处理系统反馈其此时的时间戳；
所述中央处理系统确定所述采集子系统反馈的时间戳和所述标记子系统反馈的时间戳的差值；
当所述采集子系统的数量为一时，所述中央处理系统将该差值作为所述第二同步指令发送至所述标记子系统，以使所述标记子系统根据该差值修改所述标记子系统的时间戳使得所述标记子系统的时间戳等于所述采集子系统的时间戳；或者，当所述采集子系统的数量为多个时，所述中央处理系统将该差值作为所述第二同步指令发送至每个所述采集子系统，以使所述采集子系统修改所述采集子系统的时间戳使得所述采集子系统的时间戳等于所述标记子系统的时间戳。
5.根据权利要求1所述的脑电装置的无线自动补偿偏差方法，其特征在于，步骤s1，包括：
s11、所述中央处理系统向所述采集子系统和所述标记子系统发送第三同步指令，以使所述采集子系统和所述标记子系统重置自己的时间戳完成同步；
s12、若所述采集子系统和所述标记子系统的运行时间达到所述预设时间，所述中央处理系统发送第二同步查询指令至所述采集子系统和所述标记子系统，以使所述采集子系统根据所述第二同步查询指令向所述中央处理系统反馈其在所述预设时间内的时间戳和所述标记子系统根据所述第二同步查询指令向所述中央处理系统反馈其在所述预设时间内的时间戳；
s13、所述中央处理系统根据所述采集子系统反馈的时间戳和所述标记子系统反馈的时间戳确定所述补偿间隔。
6.根据权利要求5所述的脑电装置的无线自动补偿偏差方法，其特征在于，所述中央处理系统根据所述采集子系统反馈的时间戳和所述标记子系统反馈的时间戳确定所述补偿间隔，包括：
所述中央处理系统根据所述采集子系统反馈的时间戳、所述标记子系统反馈的时间戳以及补偿公式确定所述补偿间隔；
所述补偿公式为：
k＝c1/(|c1-c2|)
其中，k为所述补偿间隔；c1为所述采集子系统反馈的时间戳；c2为所述标记子系统反馈的时间戳。
7.根据权利要求1所述的脑电装置的无线自动补偿偏差方法，其特征在于，所述采集子系统对其时间戳进行补偿，包括：
所述采集子系统使其时间戳减一；
所述标记子系统对其时间戳进行补偿，包括：
所述标记子系统使其时间戳加一；或者，
所述采集子系统对其时间戳进行补偿，包括：
所述采集子系统使其时间戳加一；
所述标记子系统对其时间戳进行补偿，包括：
所述标记子系统使其时间戳减一。
8.根据权利要求1所述的脑电装置的无线自动补偿偏差方法，其特征在于，步骤s3之时，还包括：
所述采集子系统以预设频率采集数据信息和传输数据信息，并将所述数据信息对应的时间戳添加到数据包中，和所述数据信息一起发送至所述中央处理系统，同时所述标记子系统根据所述中央处理系统传输的事件发生信号发送所述事件发生信号对应时刻的时间戳；
所述中央处理系统接收所述采集子系统发送的数据包，以及从所述标记子系统中获取时间戳，并根据从所述标记子系统获取的时间戳进行与该时间戳对应的数据点的对齐。
9.一种脑电装置，其特征在于，包括：中央处理系统、标记子系统和至少一个采集子系统；
所述中央处理系统，用于确定预设时间内所述采集子系统和所述标记子系统的补偿间隔；还用于向所述采集子系统和所述标记子系统发送第一同步指令，以使所述采集子系统和所述标记子系统的时间戳归零；
当所述采集子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过所述补偿间隔时，所述采集子系统用于对其时间戳进行补偿，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳一致；或者，当所述采集子系统的数量为一时，且所述标记子系统的时间戳与上次同步或补偿时的时间戳的差值超过所述补偿间隔时，所述标记子系统用于对其时间戳进行补偿，以使所述采集子系统的时间戳和所述标记子系统的时间戳一致。
10.根据权利要求9所述的脑电装置，其特征在于，所述标记子系统包括第一芯片，所述采集子系统包括第二芯片；
所述第一芯片和所述第二芯片的芯片类型相同。
技术总结