[发明专利]一种基于眼电控制的智能助障家居系统

权利要求书

1.一种基于眼电控制的智能助障家居系统，其特征在于：

包括眼电信号采集模块、眨眼识别模块、眼电离线辨识模块、控制器模块、人机交互模块；眼电信号采集模块采集眨眼动作的EOG信号，经眨眼识别模块滤除无意识眨眼和前庭眼跳干扰，通过眼电离线辨识模块构建适用于眼电信号的离线辨识模型并将其植入控制器模块，将基本眼电动作及其组合转化成相应的控制指令实现设备控制，并且利用人机交互模块对外部设备上实时控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于眼电控制的智能助障家居系统，其特征在于：

所述眼电信号采集模块，包括有源探头和调理电路，所述调理电路包含仪表差分放大电路、右腿驱动抵消电路DRL、工频陷波器和带通滤波器以及后级放大电路；所述有源探头贴于眼部实时采集眼电信号，并且将采集到的信号传递至调理电路进行预处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于眼电控制的智能助障家居系统，其特征在于：

所述眨眼识别模块滤除无意识眨眼、眼跳干扰以及前庭眼跳干扰VOR的方法原理为，根据有意识眨眼信号和无意识眨眼幅值特性，利用动态阈值法滤除无意识眨眼，对眨眼信号做一次差分后信号在眨眼处会出现一个极小值和一个极大值，且极大值和极小值的比值x在一个很小的范围内，具体精确到0.5x2的范围内，当x0.5，判断为左眼跳，当x2判断为右眼跳，同时计算一次极大值与极小值之间的时间t，有意识眨眼的一次极大值与极小值之间的时间在80-120ms之间，VOR的一次极大值与极小值之间的时间在600-800ms之间，因此判断t的大小，当t≤200ms时判定为有效眨眼，当t200ms时，判定为视为VOR干扰。

4.根据权利要求1所述的一种基于眼电控制的智能助障家居系统，其特征在于：

所述眼电离线辨识模块，对去噪后的信号提取特征，并根据特征量对一次眨眼、二眨眼、三次眨眼分类，所述的眼电离线辨识模块使用小波软阈值的方法对影响原始EOG信号比较严重的肌电EMG、系统高频噪声、尖峰噪声等干扰进行滤波，对经过小波阈值处理过的经过滤波处理后的EOG信号，提取其功率谱熵PSE和多尺度熵MSE两种特征量，将提取到的这两种特征量数据分为训练集和测试集送入支持向量机SVM训练模型进行分类，进而识别出一次眨眼二次眨眼和三次眨眼的三类信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于眼电控制的智能助障家居系统，其特征在于：

所述控制器模块，将接收到的信号通过处理转换成控制指令发送至外部设备；MCU将接收到的信号送入ADC，采样频率为1kHz，将信号在MCU中通过算法实现，转换成相应控制指令，生成控制指令表，切换至不同界面每次眨眼对应着不同设备的开关命令，实现控制指令方式表与眨眼信号一一对应。

6.根据权利要求1所述的一种基于眼电控制的智能助障家居系统，其特征在于：

所述人机交互模块，实时反映当前设备的运行情况以及开关状态。

7.根据权利要求1所述的一种基于眼电控制的智能助障家居系统，其特征在于：

所述系统还包括智能家居和轮椅模块，所述模块是一台具有蓝牙接收装置的电动轮椅和可扩展的家居模型。