基于眼电信号的眼部动作的分析与识别

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qqqq398705749
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
人机交互技术是连接人与计算机或其它电子设备的桥梁。随着科学技术的发展,人机交互技术也取得了很大的进步,人机交互不断向更加自然、舒适、和谐的方向发展。但是目前主流的交互方式都要求使用者通过肢体进行操作,这给肢体运动障碍患者、某些肢体有缺失的残疾人和行动不便的老年人造成了很大困难,所以需要开发新的人机交互技术来满足这些特殊人群的需要。基于生物电信号的人机交互技术是当前人机交互技术领域研究和发展的一个热点,为开发新的人机交互技术提供了广阔的空间。眼电信号(Electrooculogram,EOG)是一种由眼睛的角膜与视网膜之间的电势差引起的生物电信号。随着眼球运动,眼电信号也会发生变化,并且眼电信号的波形特点与眼球运动的方式有直接的对应关系,通过这种对应关系可以对眼电信号进行识别从而间接的识别眼球运动。通过眼电信号识别眼部动作为开发基于眼电信号的人机交互技术提供了新的方向。本文研究了眼电信号的采集和预处理、特征提取及模式识别算法,并在已有的基础上实现了基于眼电信号的电动轮椅在线控制系统。本文在研究过程中主要开展了以下工作,并取得了部分创新成果:(1)眼电信号采集实验的设计及实施。定义了9种易于区分有意识和无意识的眼部动作,设计了有四路电极采集眼电信号的实验采集方案,在实验室环境下实施了采集实验。通过实验采集了四位受试者的原始眼电信号数据,为后续的研究奠定了基础。(2)眼电信号的特征提取。在对原始的眼电信号进行消噪和电极信号的差分处理后,通过起止点检测找出眼部动作对应的眼电信号。对眼电信号的特点进行分析后,提出了8个方向扫视动作和连续两次眨眼动作的眼电信号识别方法。然后分别在时域和时频域内提出了两种眼电信号的特征提取方法并进行了特征提取。(3)眼电信号的模式识别。针对两种特征提取方法提取的特征,分别采用两种分类器:距离分类器和支持向量机分类器进行分类。在Matlab软件中实现了相关眼电信号的模式分类,验证了所采用的特征提取算法和模式识别算法的有效性。(4)基于眼电信号的电动轮椅控制。对已有的电动轮椅控制系统的软硬件进行了相关改造,构筑了将眼电信号识别的结果用于在线控制电动轮椅系统的总体设计方案。
其他文献
化工过程生产条件较为复杂,其生产装置往往处于高温、高压等极端条件下,因此,即便是一些微小的异常变动也有可能引起整个系统的崩坏,从而导致生产中断甚至装置爆炸、毒气泄漏等一系列后果。化工过程一旦出现故障,不仅会给工厂带来严重经济损失,也会对周围环境造成严重的破坏,更甚者会威胁现场工人的人身安全。倘若能提前检测和诊断出过程故障,不但能有效够缩减停产时间和降低生产成本,也能增强设备运行的安全性,从而保证现
时滞现象广泛存在于实际的系统中,且往往引发系统的不稳定,从而使系统的稳定性研究和控制变得很复杂。因此对时滞系统进行稳定性分析及控制具有重要的理论意义和实用价值。本
溴素在医药、阻燃剂、油田、摄影材料、农药等多个领域均具有十分广泛的应用。本文应用的空气吹出法提溴是比较常用的海水提溴方法,但是在很多情况下,由于环境因素以及介质的腐
Mining of sequential pattern algorithms is the most important in data mining field and is the key of many knowledge discovery applications.However,running such
过去四十年来,人们对于人脸识别技术已经进行了广泛地研究和探讨,但是由于它所具有的技术挑战性以及该技术在实际生活中的潜在应用,它仍然当下是图像处理和机器视觉所积极研
脑-机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是一种新颖的交互方式,受到国内外学者的广泛关注和研究。脑-机接口不依赖外周神经和肌肉进行信息传输,是在人脑和外设之间建立的一种
近些年随着相关技术的快速发展,在高精度、高性能要求的伺服控制领域,交流伺服系统已经成为研究热点,由于永磁材料的优良性能,所以对永磁同步电机伺服系统的研究在控制界也越
目前最先进的深海探测与作业装备是水下机器人(ROVs,AUVs),然而水下机器人要实现正确的导航以及近距离的水下目标场景的检查、识别与维修等作业,其首要条件是必须能够检测到水
学位
随着陆地资源的日益减少和人们对海洋资源的日益关注,海洋船舶技术正以日新月异的速度发展着。其中动力定位技术作为船舶定点作业与循迹航行所必不可少的技术成为越来越多的学