基于眼電信號的眼部動作的分析與識別.pdf

1、人機交互技術(shù)是連接人與計算機或其它電子設(shè)備的橋梁。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人機交互技術(shù)也取得了很大的進步,人機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肢體進行操作,這給肢體運動障礙患者、某些肢體有缺失的殘疾人和行動不便的老年人造成了很大困難,所以需要開發(fā)新的人機交互技術(shù)來滿足這些特殊人群的需要?；谏镫娦盘柕娜藱C交互技術(shù)是當(dāng)前人機交互技術(shù)領(lǐng)域研究和發(fā)展的一個熱點,為開發(fā)新的人機交互技術(shù)提供了廣闊的空

2、間。
　　眼電信號(Electrooculogram,EOG)是一種由眼睛的角膜與視網(wǎng)膜之間的電勢差引起的生物電信號。隨著眼球運動,眼電信號也會發(fā)生變化,并且眼電信號的波形特點與眼球運動的方式有直接的對應(yīng)關(guān)系,通過這種對應(yīng)關(guān)系可以對眼電信號進行識別從而間接的識別眼球運動。通過眼電信號識別眼部動作為開發(fā)基于眼電信號的人機交互技術(shù)提供了新的方向。
　　本文研究了眼電信號的采集和預(yù)處理、特征提取及模式識別算法,并在已有的基礎(chǔ)上實現(xiàn)

3、了基于眼電信號的電動輪椅在線控制系統(tǒng)。本文在研究過程中主要開展了以下工作,并取得了部分創(chuàng)新成果:
　　(1)眼電信號采集實驗的設(shè)計及實施。定義了9種易于區(qū)分有意識和無意識的眼部動作,設(shè)計了有四路電極采集眼電信號的實驗采集方案,在實驗室環(huán)境下實施了采集實驗。通過實驗采集了四位受試者的原始眼電信號數(shù)據(jù),為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)眼電信號的特征提取。在對原始的眼電信號進行消噪和電極信號的差分處理后,通過起止點檢測找出眼部

4、動作對應(yīng)的眼電信號。對眼電信號的特點進行分析后,提出了8個方向掃視動作和連續(xù)兩次眨眼動作的眼電信號識別方法。然后分別在時域和時頻域內(nèi)提出了兩種眼電信號的特征提取方法并進行了特征提取。
　　(3)眼電信號的模式識別。針對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分類器進行分類。在Matlab軟件中實現(xiàn)了相關(guān)眼電信號的模式分類,驗證了所采用的特征提取算法和模式識別算法的有效性。
　　(4)基于眼電信號