基于眼动信号的便携式无线智能交互系统设计

论文摘要

肢体运动障碍患者由于无法控制四肢操控现代化的电子设备(如手机、平板等)与外界交流,因此很难融入信息化的社会。设计一个基于眼动信号的便携式无线智能交互系统,帮助使用者利用自身眼动信号控制电子设备,实现与外界的沟通。该系统包含模拟电路和数字电路两部分,模拟电路实现眼动信号的滤波、放大等处理,数字电路将模拟信号转换为数字信号,并实现对信号的实时分析处理,主要包括采用基于短时能量的端点获得信号活动段的起止位置,并将位置、幅值、波峰数等作为信号特征选择量,然后采用过零点分析和动态阈值方法识别不同类型的眼动信号,利用状态机定义不同类型的眼部信号与电子设备中鼠标动作的对应关系。选择15名使用者进行试验测试,要求被试根据随机指令控制眼部实现5个不同动作,包括眼球向上看、向下看、向左看、向右看、主动眨眼,每个动作共执行100次。测试结果表明,每个眼部动作平均识别准确率大于94%,最低平均信息传输率大于22 bits/min,因此能够利用眼动信号代替鼠标实现对电子设备的控制,实现字符输入、拨打电话、听音乐以及浏览网页等功能。

论文目录

• 引言
• 1 方法
•   1.1 系统总体方案
•   1.2 信号分析处理
•     1.2.1 起始点检测
•     1.2.2 特征提取
•     1.2.3 模式识别
•     1.2.4 控制鼠标
•   1.3 系统测试方法
•     1.3.1 性能测试
•     1.3.2 信号测量
•     1.3.3 准确率测试
•     1.3.4 信息传输率
• 2 结果
•   2.1 硬件性能测试结果
•   2.2 不同动作眼电信号
•   2.3 准确率测试结果
•   2.4 信息传输率结果
• 3 讨论和结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郜东瑞,汪润桂,应少飞,姜东,陈家鑫,宗欣,董丽娟,宋晓宇,王录涛

关键词: 眼动信号,智能交互系统,便携式

来源: 中国生物医学工程学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 医药卫生科技,基础科学,信息科技

专业: 生物学,生物医学工程,电信技术

单位: 成都信息工程大学计算机学院,电子科技大学信息医学中心

基金: 四川省教育厅项目(18ZB0115),成都信息工程大学引进人才科研启动项目(KYTZ201720)

分类号: TN911.7;R318

页码: 573-580

总页数: 8

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