[實(shí)用新型]基于腦電采集的虛擬現(xiàn)實(shí)交互裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920792269.6
• 申請(qǐng)日: 2019-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN209879455U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀浩宸;李春永;岳敬偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01;A61B5/0476;A61B5/0478
• 代理公司: 11552 北京智乾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 華冰

本實(shí)用新型涉及一種基于腦電采集的虛擬現(xiàn)實(shí)交互裝置，其包括殼體、顯示器和透鏡，所述顯示器在所述殼體的內(nèi)部，所述透鏡的主體設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，其還包括腦電采集設(shè)備、瞳距檢測(cè)裝置和瞳距調(diào)節(jié)裝置，所述透鏡的兩個(gè)鏡筒通過各自的透鏡連接件分別與瞳距調(diào)節(jié)裝置的相對(duì)應(yīng)的滑塊固接，所述瞳距檢測(cè)裝置設(shè)置兩個(gè)透鏡的連線的中點(diǎn)的上方。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種基于腦電采集的虛擬現(xiàn)實(shí)交互裝置。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，其利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，能夠在虛擬三維空間中為用戶提供沉浸式的交互環(huán)境。

近幾年來，虛擬現(xiàn)實(shí)因其在娛樂、游戲、教育、醫(yī)療、藝術(shù)創(chuàng)作、工程設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域的巨大潛力而備受重視。多家電子設(shè)備廠商推出了消費(fèi)級(jí)的設(shè)備套裝，基于虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用軟件、游戲和全景視頻隨之大量出現(xiàn)。

在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域中，由于價(jià)格及便利性的優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)上面向普通消費(fèi)者的主要是頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，用戶通過頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的顯示器透過光學(xué)鏡片在距離很近的屏幕上觀看虛擬場(chǎng)景。目前現(xiàn)有技術(shù)中的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，例如，頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，其對(duì)視力缺陷的人員，例如，對(duì)于眼睛存在近視、遠(yuǎn)視、散光等問題需要佩戴眼鏡的操作人員，不夠友好，佩戴舒適性差，影響使用效果。

同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中腦電信號(hào)處理技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于腦-機(jī)接口的研發(fā)、腦部疾病的診斷和人類認(rèn)知活動(dòng)研究等方面。其中，腦電信號(hào)由大腦神經(jīng)元群的生物電活動(dòng)產(chǎn)生，屬于自發(fā)性電位活動(dòng)。研究表明，腦電信號(hào)中含有能夠反映人類情緒的成分。因此，期望提出一種基于腦電信號(hào)的虛擬現(xiàn)實(shí)交互方法及裝置，其能夠基于虛擬現(xiàn)實(shí)游戲意念控制功能，實(shí)現(xiàn)更加靈活的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)交互體驗(yàn)，并且能對(duì)使用者的生理或認(rèn)知狀態(tài)以及情緒變化，例如，驚嚇、刺激等反應(yīng)，進(jìn)行監(jiān)控。

其中，情緒檢測(cè)是心理學(xué)和神經(jīng)工程學(xué)等交叉領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。如在生產(chǎn)活動(dòng)中，工作在航空航天企業(yè)、國(guó)家安全部門或礦場(chǎng)、建筑重大生產(chǎn)任務(wù)或高危工作環(huán)境下的人群，其精神頻繁處于高度緊張狀態(tài)，對(duì)其定期進(jìn)行情緒檢測(cè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)情緒異常的個(gè)體，從而提前介入，避免其精神狀態(tài)繼續(xù)惡化，降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)、減少安全隱患。在教育領(lǐng)域，情緒檢測(cè)能夠提供有價(jià)值的信息，如評(píng)定學(xué)生、教師的心理狀況，對(duì)處于不健康狀態(tài)的個(gè)體及時(shí)進(jìn)行干預(yù)；檢測(cè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的情緒狀態(tài)，與教師的教學(xué)活動(dòng)對(duì)照，而優(yōu)化教學(xué)環(huán)境、改善教學(xué)質(zhì)量。緊張情緒在現(xiàn)實(shí)生活普遍存在。心理學(xué)和教育學(xué)認(rèn)為，適當(dāng)?shù)木o張情緒可以集中注意力，提高工作效率，而過度緊張可能引發(fā)人體生理心理的不良反應(yīng)，甚至有可能造成比較嚴(yán)重的后果。因此虛擬現(xiàn)實(shí)操作人員進(jìn)行緊張情緒的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)非常重要，具有較大的應(yīng)用潛力。

目前情緒檢測(cè)的方法主要分為基于非生理信號(hào)和基于生理信號(hào)的檢測(cè)，其中基于非生理信號(hào)的檢測(cè)包括對(duì)表情、語音或姿態(tài)的檢測(cè)；基于生理信號(hào)的檢測(cè)包括對(duì)心電、腦電、肌電、呼吸信號(hào)的檢測(cè)。由于腦電信號(hào)直接與意識(shí)相關(guān)，難以隱蔽、抑制和掩飾，基于腦電的情緒檢測(cè)備受關(guān)注。

目前已有的緊張情緒檢測(cè)系統(tǒng)，其準(zhǔn)備和實(shí)施過程異常繁瑣，物質(zhì)和時(shí)間成本較高；另外，目前該類系統(tǒng)的刺激手段多為在平面顯示器上播放圖像或視頻，用戶代入感差，難以誘發(fā)高質(zhì)量的情緒狀態(tài)。這兩方面因素的存在，導(dǎo)致該類系統(tǒng)的檢測(cè)過程漫長(zhǎng)、檢測(cè)成本高，且檢測(cè)準(zhǔn)確率低，不能有效檢測(cè)出用戶的緊張情緒。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提出一種基于腦電采集的虛擬現(xiàn)實(shí)交互裝置，其具有屈光度調(diào)節(jié)裝置、瞳距檢測(cè)裝置和瞳距調(diào)節(jié)裝置，其能夠針對(duì)不同的操作者進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，提高佩戴的舒適性。

本實(shí)用新型能夠同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)透鏡和屈光度調(diào)節(jié)裝置中兩鏡片之間的距離。