基于眼電信號(hào)的眼部動(dòng)作的分析與識(shí)別.pdf

1、人機(jī)交互技術(shù)是連接人與計(jì)算機(jī)或其它電子設(shè)備的橋梁。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人機(jī)交互技術(shù)也取得了很大的進(jìn)步,人機(jī)交互不斷向更加自然、舒適、和諧的方向發(fā)展。但是目前主流的交互方式都要求使用者通過(guò)肢體進(jìn)行操作,這給肢體運(yùn)動(dòng)障礙患者、某些肢體有缺失的殘疾人和行動(dòng)不便的老年人造成了很大困難,所以需要開(kāi)發(fā)新的人機(jī)交互技術(shù)來(lái)滿足這些特殊人群的需要?；谏镫娦盘?hào)的人機(jī)交互技術(shù)是當(dāng)前人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域研究和發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn),為開(kāi)發(fā)新的人機(jī)交互技術(shù)提供了廣闊的空

2、間。
　　眼電信號(hào)(Electrooculogram,EOG)是一種由眼睛的角膜與視網(wǎng)膜之間的電勢(shì)差引起的生物電信號(hào)。隨著眼球運(yùn)動(dòng),眼電信號(hào)也會(huì)發(fā)生變化,并且眼電信號(hào)的波形特點(diǎn)與眼球運(yùn)動(dòng)的方式有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系可以對(duì)眼電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別從而間接的識(shí)別眼球運(yùn)動(dòng)。通過(guò)眼電信號(hào)識(shí)別眼部動(dòng)作為開(kāi)發(fā)基于眼電信號(hào)的人機(jī)交互技術(shù)提供了新的方向。
　　本文研究了眼電信號(hào)的采集和預(yù)處理、特征提取及模式識(shí)別算法,并在已有的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)

3、了基于眼電信號(hào)的電動(dòng)輪椅在線控制系統(tǒng)。本文在研究過(guò)程中主要開(kāi)展了以下工作,并取得了部分創(chuàng)新成果:
　　(1)眼電信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)施。定義了9種易于區(qū)分有意識(shí)和無(wú)意識(shí)的眼部動(dòng)作,設(shè)計(jì)了有四路電極采集眼電信號(hào)的實(shí)驗(yàn)采集方案,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)施了采集實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集了四位受試者的原始眼電信號(hào)數(shù)據(jù),為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)眼電信號(hào)的特征提取。在對(duì)原始的眼電信號(hào)進(jìn)行消噪和電極信號(hào)的差分處理后,通過(guò)起止點(diǎn)檢測(cè)找出眼部

4、動(dòng)作對(duì)應(yīng)的眼電信號(hào)。對(duì)眼電信號(hào)的特點(diǎn)進(jìn)行分析后,提出了8個(gè)方向掃視動(dòng)作和連續(xù)兩次眨眼動(dòng)作的眼電信號(hào)識(shí)別方法。然后分別在時(shí)域和時(shí)頻域內(nèi)提出了兩種眼電信號(hào)的特征提取方法并進(jìn)行了特征提取。
　　(3)眼電信號(hào)的模式識(shí)別。針對(duì)兩種特征提取方法提取的特征,分別采用兩種分類器:距離分類器和支持向量機(jī)分類器進(jìn)行分類。在Matlab軟件中實(shí)現(xiàn)了相關(guān)眼電信號(hào)的模式分類,驗(yàn)證了所采用的特征提取算法和模式識(shí)別算法的有效性。
　　(4)基于眼電信號(hào)