[发明专利]一种基于眼电信号的远程拍照系统

权利要求书

1.一种基于眼电信号的远程拍照系统，其特征在于：包括信号采集模块、数据处理模块和数据传输模块三个模块，系统实现包括如下步骤：

S1：使用集成了蓝牙模块和信号采集模块的眼镜设备打开蓝牙等待连接，然后初始化另外三个子模块，分别是信号采集模块、数据处理模块和数据传输模块；开始监听用户眨眼行为；

S2：使用信号采集模块，使用眼电信号放大器采集眼电信号；

S3：利用训练好的眼电信号识别器对采集到的数据进行算法处理，识别当前信号是否为用户眨眼行为所触发，输出识别结果；

S301，输入样本使用卷积来提取空域和时域的特征，分别使用大小为(1×3)的空间滤波器和(1×25)的时间滤波器对输入信号进行卷积从而提取特征，在每次卷积后都使用批量归一化(BN)最后用激活函数(Relu)输出；卷积层计算公式：

其中，为第l层的第j个特征；为第l层的第j个特征与第l-1层的第i个特征的连接权值；为对应的偏置；*代表卷积操作；BN是批量归一化；f(·)为激活函数；

ReLU函数的表达式：

f(x)＝max(0，x)

S302，池化层由大小为(1x4)，步幅为1的池化过滤器组成，采用最大池化的方式将卷积层得到的特征进行降采样，表达式为：

bool(·)表示降采样函数，经过降采样的值与偏执系数β相乘，之后由激活函数输出该值；

S303，拉伸为(1x120)的特征向量进入全连接层,其中f是softmax函数用来进行概率映射，S为最终输出结果：

S4：得到的识别结果编码为控制指令通过数据传输模块以蓝牙的方式送至手机端，最后手机端实现拍照功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于眼电信号的远程拍照系统，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S101，本系统是集成了蓝牙和信号采集模块的眼镜，开启后等待用户连接，连接成功后提示用户连接成功；

步骤S102，眼镜两侧位置分别设置有检测电极，每个检测电极分别接收用户眼部的并口同步信号；

步骤S103，系统监听用户的眨眼行为，当用户眨眼便开始采集用户的眼电信号，然后通过放大器放大眼电信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于眼电信号的远程拍照系统，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S201，对采集到的EOG原始信号放大后进行预处理，EOG信号的频率大部分集中在3-16Hz之间，高振幅(0.5-4mv)；用截止频率为16Hz的4阶Butterworth低通滤波器和一个截止频率为3Hz的4阶Butterworth高通滤波器组成一个带通滤波器对EOG信号滤波；

步骤S202，截取0-250ms时间窗的数据，为了适应CNN的输入,需要将预处理后的脑电数据进行格式转换,即将EOG数据转换成二维数字矩阵。

4.根据权利要求1所述的一种基于眼电信号的远程拍照系统，其特征在于，所述步骤S4包括：

步骤S401，将得到的输出结果编码为拍照指令通过蓝牙发送给手机处理，手机将其转换为键盘的Volume up的事件发送给手机相机处理；

步骤S402，相机收到这个事件就按照相机的音量键来实现对应的快门功能，从而完成拍照，返回步骤S103。