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【matlab】读取.rec文件格式，脑电数据格式（Trodes）文件格式处理

news 来源：原创 2024/9/30 2:44:53

代码解读

该代码旨在从 Trodes .rec 文件中读取电生理信号数据并对其进行处理。.rec 文件格式用于记录神经数据，而该代码通过指定通道从中提取数据，并按时间片段保存相关信息。

主要步骤

指定文件和通道：
- filename1 为输入文件路径。
- channels 变量定义了多个通道，包含nTrode ID和相应的通道号。
调用自定义函数 readTrodesFileContinuous：
- 该函数从 .rec 文件中读取指定通道的连续数据。
- 参数 skipTime=0 表示会读取每个采样的时间戳信息。
数据处理：
- out.channelData 保存了通道数据，out.timestamps 保存了时间戳信息。
- 根据时间片长度 timel（以分钟为单位）分割数据为三个部分：起始部分、中间部分和结束部分。
- 数据片段存储为 tp_begin_data、tp_mid_data 和 tp_end_data。
保存数据：
- 最终处理完的数据以 .mat 格式保存，方便以后在 MATLAB 中使用。

主要函数：`readTrodesFileContinuous`

该函数从 .rec 文件中读取多个通道的电生理数据，并返回一个结构体 out，包括通道数据、时间戳和一些配置信息。

输入参数：
- filename：输入 .rec 文件名。
- channels：二维数组，每行指定一个通道的 nTrode ID 和通道号。
- skipTime：若为0，读取时间戳信息，若为1，则忽略时间戳。
内部步骤：
- 首先读取 .rec 文件的配置信息，获取通道数、采样率、头文件大小等。
- 根据指定的 channels 列表，找出相应的硬件通道号。
- 使用 importChannels 函数从文件中读取通道数据和时间戳信息。

文档：MATLAB中读取Trodes `.rec` 文件数据

1. 简介

Trodes .rec 文件用于记录神经信号，包括电极上的电生理数据。为了处理这些数据，我们可以使用 MATLAB 编写代码来读取指定通道的神经数据。本指南将介绍如何编写 MATLAB 代码读取 .rec 文件中的数据，并进行基本的数据处理和存储。

2. 步骤

2.1 设置文件路径和通道

首先，指定你要读取的 .rec 文件路径：

filename = 'C:/data/20230920_135926.rec';

然后，定义你要提取的通道：

channels = [1, 1; 256, 1; 512, 1; 768, 1; 1024, 1];

2.2 读取 `.rec` 文件数据

通过自定义的函数 readTrodesFileContinuous 来读取数据：

out = readTrodesFileContinuous(filename, channels, 0);

函数会返回一个包含通道数据和时间戳信息的结构体 out。

2.3 数据处理

提取出来的数据可以进一步进行时间片段的处理，如按时间划分为起始、中间和结束部分：

timel = 1; % 设置时间片段长度，单位为分钟
datal = length(out.channelData); % 获取数据长度if out.timelength > 3 * timel% 分割数据tp_begin = 1:timel*60*30000;tp_mid = int32(datal/2)-0.5*timel*60*30000:int32(datal/2)+0.5*timel*60*30000-1;tp_end = int32(datal)-timel*60*30000:int32(datal)-1;% 存储各时间片段的数据out.tp_begin_data = out.channelData(tp_begin, :);out.tp_mid_data = out.channelData(tp_mid, :);out.tp_end_data = out.channelData(tp_end, :);
elseerror("数据时长不足以分割");
end

2.4 保存处理后的数据

处理完的数据可以保存为 .mat 文件：

save('processed_data.mat', 'out', '-v7.3');

3. 函数解释

readTrodesFileContinuous 是一个核心函数，用来从 .rec 文件中提取数据。其参数及工作原理如下：

filename: .rec 文件路径。
channels: 一个二维数组，每行包含 nTrode ID 和相应的通道号。
skipTime: 控制是否读取时间戳信息。

该函数读取配置文件、获取硬件通道号，并通过内部函数 importChannels 从文件中导入数据，返回一个包含通道数据和时间戳的结构体 out。

4. 总结

本指南介绍了如何在 MATLAB 中读取和处理 Trodes .rec 文件数据。通过自定义函数，你可以灵活提取所需的通道数据并进行分段处理。

%所有代码，脚本文件如下：
filename1="C:/data/20230920_135926.rec"filename=filename1
%读取采集信息
% out1 = readTrodesFileConfig(filename)%从.rec文件中提取并保存时间信息，选择通道（1，1）（2，1）
%如果是通道选择通道256，（256，1）
channels=[1,1;256,1;512,1;768,1;1024,1]
skipTime=0
timel=1;out = readTrodesFileContinuous(filename,channels,skipTime)
out.channelid=channels(1);
out.timelength=length(out.channelData)/30000/60;
datal=length(out.channelData);if out.timelength>3*timeltp_begin=1:timel*60*30000;tp_mid=int32(datal/2)-0.5*timel*60*30000:int32(datal/2)+0.5*timel*60*30000-1;tp_end=int32(datal)-timel*60*30000:int32(datal)-1;out.tp_begin_data=out.channelData(tp_begin,:);out.tp_mid_data=out.channelData(tp_mid,:);out.tp_end_data=out.channelData(tp_end,:);elseerror("err")
end% out=rmfield(out,["timestamps" "channelData"]);save("20231124.mat","out","-v7.3")
%% 开源函数读rec
function out = readTrodesFileContinuous(filename,channels,skipTime,varargin)
%out = readTrodesFileChannels(filename,channels)
%out = readTrodesFileChannels(filename,channels,skipTime)
%out = readTrodesFileChannels(filename,channels,skipTime,OPTIONS)
%Reads in the designated channels from a Trodes .rec file
%filename -- the name of the .rec file, i.e., 'myrecording.rec'
%channels -- a list of channels to extract from the file, where each entry
%row lists the nTrode ID, follwed by the channel number (1-based)
%skipTime (default 0) -- skips reading in the time of each sample
%out -- a structure containing the broadband traces of the channels,timestamps, and some configuration info
%OPTIONS
%configFileName -- if the configuration settings at not at the top of the
%file, you can designate another file which has the config settings.out = [];if (nargin < 3)skipTime = 0;
endif (size(channels,2) ~= 2)error('The "channels" input must have two columns for nTrode and channel');
endconfigFileName = [];
configExists = 1;for option = 1:2:length(varargin)-1   if isstr(varargin{option})       switch(varargin{option})case 'configFileName'configFileName = varargin{option+1};otherwiseerror(['Option ',varargin{option},' unknown.']);end        elseerror('Options must be strings, followed by the variable');end
endif (isempty(configFileName))configInfo = readTrodesFileConfig(filename);
elseconfigInfo = readTrodesFileConfig(configFileName);configExists = 0;
end
numChannels = str2num(configInfo.numChannels);
samplingRate = str2num(configInfo.samplingRate);
headerSize = str2num(configInfo.headerSize);
numCards = numChannels/32;%Compile a list of the actual packet offsets for the desired channels
hwChannels = [];
displist = [];
for chInd = 1:size(channels,1) foundCh = 0;for trodeInd = 1:length(configInfo.nTrodes)if (str2num(configInfo.nTrodes(trodeInd).id) == channels(chInd,1))%This is the correct nTrode, based on the id fieldfoundCh = 1;if (length(configInfo.nTrodes(trodeInd).channelInfo) >= channels(chInd,2))hwChannels = [hwChannels configInfo.nTrodes(trodeInd).channelInfo(channels(chInd,2)).packetLocation+1];elseerror(['nTrode ', num2str(channels(chInd,1)), ' does not have enough channels.']);end                     break;endendif (~foundCh)error(['nTrode ID ',num2str(channels(chInd,1)), ' not found.']);end
end%Read in the data
if (skipTime)[out.channelData] = importChannels(filename,numChannels,hwChannels,samplingRate,headerSize, configExists);out.timestamps = [];
else    [out.channelData, out.timestamps] = importChannels(filename,numChannels,hwChannels,samplingRate,headerSize, configExists);%timeDir = diff(out.timestamps);%out.timestamps(find(timeDir < 0)) = out.timestamps(find(timeDir < 0))*-1;
end
out.headerSize = headerSize;
out.samplingRate = samplingRate;
out.numChannels = numChannels;end