开源脑电采集系统（BlueBCI）是由蓝色传感（北京）科技有限公司主导，联合多所顶尖科研机构打造的一体化脑电信号采集与分析解决方案。作为神经科学领域的开源技术先锋，其核心价值在于打破传统脑电设备的技术壁垒与成本限制，通过软硬件协同的开源生态，为科研、教育、医疗及产业应用提供高性价比、高扩展性的脑电研究工具。系统不仅涵盖从信号采集到数据解析的全流程技术支撑，更构建了标准化的脑电研究体系，推动脑机接口（BCI）技术的普及与创新。
一、系统核心构成
BlueBCI并非单一设备或软件，而是由采集硬件、分析软件、数据标准及传输协议共同组成的技术体系，各部分相互兼容、无缝衔接，形成完整的脑电研究闭环。
1.核心采集硬件
BlueBCI的硬件体系以Mr.ESP系列设备为核心，覆盖从基础监测到专业研究的全场景需求，兼具无线便携性与信号稳定性，可媲美传统有线EEG设备：
•多通道采集能力：提供16通道、32通道等多种配置选择，其中32通道超扫描多人脑电采集系统支持10套设备同步采集，在嘈杂家庭环境中同步精度<1ms，实验室环境下更是达到200+μs的超高精度。电极采用高品质银/氯化银材质，适配弱信号、低频范围的精密测量，接触阻抗可降至10千欧以下。
•场景化设备设计：Mr.ESP 1设备配套移动应用，可实现大脑表现的跟踪与优化；Mr.ESP 2作为移动式EEG采集设备，专为情境化科学研究、AR/VR交互、意念打字等场景设计，兼顾经济性与高分辨率特性。脑电帽提供S、M、L三种尺寸，确保不同头型的贴合度与采集稳定性。
•扩展功能集成：部分硬件支持与体温心率定位手环等设备联动，实现脑电信号与生命体征数据的同步采集，手环具备GPS/北斗定位、SOS报警等功能，适用于特殊人群的长期监测。
2.开源软件工具箱
BlueBCI的软件生态以多个开源工具箱为核心，均集成于主流EEGLAB环境，覆盖数据预处理、连通性分析、BCI设计等全流程需求，由全球顶尖神经科学团队联合开发维护：
•BCILAB：世界最全面的BCI设计开源工具箱，支持GUI驱动与MATLAB脚本两种操作模式，提供实时处理API与自定义扩展功能，可快速实现新BCI范例的原型开发与评估，广泛应用于脑机接口算法研究。
•源信息流工具箱（SIFT）：EEG/MEG数据连通性分析的核心工具，包含15种以上大脑连接度量方法（如多变量格兰杰因果关系、传递函数分析），支持数据预处理、模型验证、统计可视化等模块化操作，其动态系统识别能力处于行业领先水平。
•测量投影工具箱（MPT）：解决跨受试者EEG源定位一致性问题的开源工具，可将EEG信号转换为近厘米分辨率的三维皮质映射，支持概率性多主题EEG成分比较，为群体神经科学研究提供关键技术支撑。
•Glass Brain（玻璃脑）：专为虚拟现实设计的实时脑活动可视化工具，基于高分辨率MRI构建解剖学逼真的3D脑模型，可集成EEG耳机的实时皮质活动数据，支持Oculus Rift等VR设备，相关视频在YouTube累计播放超25万次。
3.数据标准与传输协议
BlueBCI主导制定了多项脑电领域开源标准，解决了数据共享与设备兼容的行业痛点：
•实验室流层（LSL）：基于MIT开源许可证的信号传输系统，支持神经生理学设备的跨网络同步，在典型局域网中可实现亚毫秒级时间同步，已被全球多数EEG设备制造商采用，兼容眼动仪、动作捕捉设备等多种测量模态。
•HED与ESS标准：作为BigEEG Consortium™创始成员，BlueBCI主导开发了分层事件描述符（HED）与EEG实验模式（ESS）两大标准。HED通过标准化事件标记支持数据荟萃分析，ESS则像“脑电数据集装箱”，封装实验元数据与分析流程，实现研究数据的高效共享与自动化处理。
二、核心技术优势
1.高精度与高可靠性并存
硬件层面采用24位模数分辨率、≥1GΩ输入阻抗设计，输入噪音≤1μVrms，频带宽度覆盖0-100Hz，共模抑制比≥111dB，确保弱脑电信号的精准采集；软件层面通过PREP标准化预处理工具箱实现噪声通道自动检测与信号净化，进一步提升数据质量。
2.开源开放性
系统核心工具箱均采用MIT、GNU等开源协议，允许学术研究与商业应用的二次开发。BlueBCI构建了完善的开源社区，提供API接口、开发工具与技术文档，支持Arduino等低成本开发板的适配，甚至可通过百元级玩具设备改造实现专业脑电采集功能。
3.多场景适配能力
通过软硬件模块化设计，系统可灵活适配不同应用需求：从实验室的群体脑电研究，到AR/VR环境下的实时交互；从医疗场景的精神健康筛查，到消费领域的脑控智能家居，均能提供定制化解决方案。
三、典型应用场景
1.科研与教育领域
成为清华大学、斯坦福大学、中科院等顶尖机构的标配研究工具，支持群体脑电同步采集、脑连接动态分析、BCI算法创新等前沿研究。在教育场景中，通过简化的操作界面与开源教学资源，助力神经科学知识的普及与人才培养。
2.医疗健康领域
与协和医院、解放军总医院等深度合作，开发脑与精神健康筛查方案，可实时检测专注力、疲劳度、焦虑情绪等指标，为癫痫、抑郁、失眠等疾病的辅助诊断提供数据支持。基于脑电信号的神经反馈训练，已在康复医疗中实现应用。
3.产业与消费领域
为金融、保险、娱乐等行业提供脑电数据分析服务：在智能家居领域，与国内巨头联合开发脑控开关、脑控玩具；在娱乐领域，实现脑波作曲、意念交流等创新应用；在教育科技领域，基于注意力监测的儿童训练仪已在300+幼儿园落地，使儿童专注时长平均提升42%。
四、发展生态与未来展望
1.强大的合作与支撑网络
BlueBCI构建了“高校+医院+企业”的三维合作体系，学术合作方包括清华大学、斯坦福大学、加州大学圣地亚哥分校等，医疗合作机构涵盖协和医院、北医六院等顶尖医院，产业端与金融、智能家居、教育科技等领域企业展开深度合作，形成技术研发与场景落地的良性循环。
2.下一代技术布局
推出年度旗舰产品BlueNext，整合人机智能芯片、云端分析平台与移动端SDK，实现“硬件-芯片-云-终端”的全链路优化。未来将重点发力边缘计算优化与AI模型集成，在ESP32等低成本开发板上实现脑波特征本地提取，部署TensorFlow Lite微型分类模型，进一步降低脑机接口技术的应用门槛。
五、结语
BlueBCI通过开源理念重构了脑电采集系统的技术体系，既保持了科研级的高精度与可靠性，又通过标准化与模块化设计实现了广泛的场景适配。从实验室的神经科学研究到普通人的智能生活，其构建的软硬件生态正成为脑机接口技术普及的核心推动力。
