在这里，您可以找到小型化独立开放近红外光谱（NIRS）硬件的文档和技术细节。

我们知道，所提供的设计远非完美，可以通过多种方式进一步优化。

然而，由于所呈现的版本已经通过了几个评估和验证步骤，并证明了其完整的功能，我们认为，所呈现的用于此开放式NIRS仪器的文档和材料可以极大地帮助任何从头开始设计自己的NIRS硬件的人。

因此，该仪器不应被视为完整的，因为简单的重建是第一选择（尽管这是可能的，并将导致运行的NIRS仪器），而是作为进一步设计的指导，从而能够从这里介绍的硬件、软件和机械概念的经验和构建块中获益。

有关openNIRS系统的最紧凑、修订和最新（2015年1月）文档，请参阅以下出版物：

von Lühmann、Herff、Heger和Schultz（2015），“迈向无线开源仪器：移动神经工效学和BCI应用中的功能近红外光谱”，《人类神经科学前沿》，doi:10.3389/fnhum.2015.00617

对于基于openNIRS技术构建的下一代混合EEG fNIRS加速计架构，该架构显著提高了硬件性能、小型化和功能性，请参阅以下新的开放存取M3BA出版物。但是，如果您想在商业上使用，请注意M3BA设计已获得专利。有关许可选项的问题，请在本网站的M3BA页面与我们联系。

von Lühmann、Wabnitz、Sander和Müller（2016），“M3BA：用于基于EEG-NIRS的小型混合BCI和监控的移动、模块化、多模态生物信号采集架构”，IEEE生物医学工程学报，doi:10.109/TBME.2016.2594127

openNIRS和M3BA架构都是以下博士论文的一部分，您还可以在其中找到应用和实验，以及基于机器学习的新型多模态信号处理方法：

von Lühmann，Alexander（2018），“实验室外神经技术的多模态仪器和方法”，柏林理工学院，doi:10.14279/depositonce-745

这里可以找到openNIRS硬件的更详细的文档，但它比前沿的openNIRS出版物更新得少：

1简介1

1.1动机1

1.2目标2

2技术现状3

2.1历史概述3

2.2近红外光谱原理和信号4

2.3 NIRS询问方法8

2.3.1连续波NIRS 8

2.3.2频域NIRS 8

2.3.3时分NIRS 9

2.4理论背景10

2.5现有fNIRS技术的回顾12

2.5.1 NIR光发射器13

2.5.2 NIR光检测器14

2.5.3光传导16

2.5.4信号放大16

2.5.5探头设计16

2.6应用领域17

3系统设计19

3.1初步改造19

3.2噪声、串扰和误差源20

3.2.1噪声误差20

3.2.2串扰22

3.2.3其他错误源22

3.3系统概念23

3.4硬件设计NIRS模块26

3.4.1近红外发射器26

3.4.2 NIR光传感器28

3.4.3放大、锁定调制和解调30

3.4.4电流调节器34

3.4.5微控制器单元38

3.4.6布局和设计概述39

3.5硬件设计NIRS主板40

3.5.1电源40

3.5.2模数转换41

3.5.3通信/蓝牙传输42

3.5.4微控制器单元45

3.5.5布局和设计的一般说明46

3.6安全方面47

3.7软件设计48

3.7.1 NIRS模块48

3.7.2 NIRS主板51

3.7.3控制台用户界面和控制命令56

3.7.4 LabView用户界面56

3.8机械设计61

3.8.1 NIRS模块附件61

3.8.2主板和电池64

4评估和分析67

4.1硬件和设计评估67

4.1.1 PWM信号67

4.1.2电源68

4.1.3电流调节器69

4.1.4锁定检测70

4.1.5系统漂移73

4.2系统的生理验证74

4.2.1定性生理信号：脉搏和局部血压74

4.2.2 BCI试验：心理算术75

5结果和讨论79

5.1系统概述79

5.2范围和限制81

6摘要和展望83

A附录A 87

图103列表

表105列表

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