[發(fā)明專利]一種基于EOG的快速字符輸入方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710332910.3
• 申請(qǐng)日: 2017-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN107329582B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李遠(yuǎn)清;石和兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F3/023
• 分類號(hào): G06F3/023
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發(fā)明公開了一種基于EOG的快速字符輸入方法，包括步驟：1)通過采集放大模塊采集和放大眼電EOG；2)采集放大模塊與智能移動(dòng)終端的app建立無線連接通信；3)智能移動(dòng)終端的app開啟字符閃爍刺激界面，同時(shí)接收來自采集放大模塊的眼電數(shù)據(jù)；4)智能移動(dòng)終端的app根據(jù)接收到的眼電數(shù)據(jù)做出決策，將結(jié)果輸出到刺激界面上。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了基于EOG的快速字符輸入，使得肢體不便的殘疾人可以利用眨眼實(shí)現(xiàn)字符的輸入，操作簡單，且輸入速度快，準(zhǔn)確率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生理醫(yī)學(xué)信號(hào)處理以及人機(jī)交互領(lǐng)域，具體為一種基于眼電(Electrooculogram，EOG)的快速字符輸入方法。

背景技術(shù)

正常人可以通過各種人機(jī)交互的設(shè)備如鍵盤，鼠標(biāo)等與計(jì)算機(jī)或者智能手機(jī)進(jìn)行溝通。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人機(jī)交互技術(shù)取得了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，人機(jī)交互的方式也變得更加的自然，舒適和智能；比如觸摸屏的應(yīng)用，語音控制的實(shí)現(xiàn)等等；但是這些常見的高效率的人機(jī)的交互方式都需要人通過肢體的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，這樣對(duì)于某些肢體有缺失的殘疾人，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)損傷，肢體運(yùn)動(dòng)障礙的患者而言，普通的人機(jī)交互很難滿足這些特定人群的需求，基于生物醫(yī)學(xué)電信號(hào)的人機(jī)交互技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生；基于生物醫(yī)學(xué)電信號(hào)的人機(jī)交互技術(shù)是當(dāng)前人機(jī)交互的研究熱點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)智能化控制的重要方向，具有深遠(yuǎn)的意義和廣闊的應(yīng)用前景。人體具有多種生物電信號(hào)，比如腦電信號(hào)、肌電信號(hào)、心電信號(hào)、眼電信號(hào)等等，從這些信號(hào)中可以挖掘出很多的有用信息，現(xiàn)如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的基于腦電、肌電、心電進(jìn)行醫(yī)療診斷得到腦電圖技術(shù)、肌電圖技術(shù)、心電圖技術(shù)等。在人機(jī)交互方面，實(shí)現(xiàn)了利用人工智能、信號(hào)處理等有效方法獲取這些生物電信號(hào)中包含的有用信息，給人們提供了一種與外界進(jìn)行信息的交流以及控制的新途徑。

眼電(EOG，Electrooculogram)信號(hào)可以由眼球的移動(dòng)和眨眼動(dòng)作產(chǎn)生，同時(shí)可以分成傳統(tǒng)的基于眼電信號(hào)設(shè)計(jì)的虛擬鍵盤系統(tǒng)或者鼠標(biāo)控制系統(tǒng)都是通過識(shí)別眼部的動(dòng)作，如皺眉、眼球左右移動(dòng)、眨眼來產(chǎn)生不同的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)文字的錄入或者其他的控制選項(xiàng)；但是這種方法存在不足之處：第一不同種眼部動(dòng)作的區(qū)分的算法增加系統(tǒng)的復(fù)雜度；第二對(duì)于使用者而言，眼部動(dòng)作多而且繁雜，容易造成疲勞，影響系統(tǒng)的使用體驗(yàn)。如中國專利(一種基于眼電的智能字符輸入系統(tǒng)，公開號(hào)：CN205644443U)，中國專利(一種基于眼電信號(hào)的計(jì)算機(jī)輸入控制方法，公開號(hào)：CN102119307A)實(shí)現(xiàn)了基于眨眼的字符輸入，其中設(shè)計(jì)的鍵盤刺激系統(tǒng)都是選擇區(qū)按行循環(huán)進(jìn)行亮度選擇區(qū)的切換，眼電采集識(shí)別眼電后選定行，同時(shí)按行循環(huán)進(jìn)行的亮度選擇區(qū)停止切換，所選行作為選擇區(qū)按時(shí)按照列循環(huán)進(jìn)行高亮按鍵的切換；雖然該刺激方案實(shí)現(xiàn)起來簡單，但是需要通過很長的時(shí)間才能定位到所需要的鍵，導(dǎo)致字符的輸入速度很慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺點(diǎn)，提供了一種基于EOG的快速字符輸入方法，該方法使得肢體不便的殘疾人可以利用眨眼實(shí)現(xiàn)字符的輸入，操作簡單，輸入速度快，且正確率高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：一種基于EOG的快速字符輸入方法，包括以下步驟：

1)通過采集放大模塊采集和放大眼電EOG，其中，所述采集放大模塊上安置有三個(gè)電極，分別為EOG電極、參考電極、反饋電極，該EOG電極帖于眉毛稍上位置，用于采集原始眼電信號(hào)，該參考電極帖于左邊耳根上，該反饋電極用于抑制共模噪，貼于右邊耳根上；

2)采集放大模塊與智能移動(dòng)終端的app建立無線連接通信，具體過程如下：

2.1)采集放大模塊上安置有WiFi模塊，設(shè)置WiFi模塊的IP地址，智能移動(dòng)終端打開無線網(wǎng)絡(luò)，連接名為Amp的WiFi后，建立無線連接，智能移動(dòng)終端與WiFi模塊能夠互傳數(shù)據(jù)，其中智能移動(dòng)終端作為client端，采集放大模塊作為sever端；

2.2)智能移動(dòng)終端連接TCP端口，智能移動(dòng)終端與采集放大模塊建立基于TCP協(xié)議的連接，智能移動(dòng)終端接收來自采集放大模塊發(fā)送過來的眼電數(shù)據(jù)；