[实用新型]一种自带滤波的实时眼电信号采集装置

说明书

本实用新型涉及一种自带滤波的实时眼电信号采集装置，包括电源模块、系统控制模块和眼电信号采集模块；所述电源模块与系统控制模块和眼电信号采集模块分别连接；所述眼电信号采集模块通过电极片采集眼电信号，并对眼电信号进行放大和模数转换后，传输至系统控制模块；所述系统控制模块将两路眼电信号进行信号滤波后，通过串口输送至上位机。本实用新型提高用户使用体验的同时，有效的、高信噪比的采集眼电信号数据，并实时滤除信号中的噪声，将有效眼电信号发送给上位机。

技术领域

本实用新型涉及眼球信号采集领域，具体涉及一种自带滤波的实时眼电信号采集装置。

背景技术

在日常生活中，人体与环境的信息交互80%-90%是依靠眼睛完成的，通过对眼球运动轨迹的检测与分析，可以判断受试者对所展示的物品是否感兴趣，反映了受试者的注意力是否集中。

对眼球运动的研究发现，当眼球转动时，带正电的眼球角膜与带负电的视网膜相互作用，会导致眼球附近的皮层产生细微的电量变化，眼电信号正是基于该原理采集得到。因此，眼电信号可以很好的反映眼球运动的情况，揭示运动所代表的意图。同时，眼电信号的采集不影响正常的眼部生理活动，具有无创性，高信噪比等优点。为了更好的跟踪眼球的运动，便于后续的意图判断，设计一款实时眼电信号采集装置是十分必要的。

目前，用于检测眼动的技术主要以下四种有：磁搜索线圈技术，红外线眼动方法，视频记录方法和眼电图技术。磁搜索线圈技术需要将微型线圈放置到受试者眼中，会导致使用者产生不适，长期使用这种方法，有可能会对使用者的眼睛产生一定的损伤。红外线眼动方法容易受到可见光的影响，且实验模拟、数据处理等均比较费时费力，设备价格也较为昂贵。视频记录法的缺点主要有以下三点：一是使用时需要保持头部长时间稳定，给使用者带来较差的体验； 二是精度受到摄像头像素的影响；三是受光线亮度的影响。目前现有的眼电图技术主要存在的问题是需要放置的眼电采集电极片过多，一方面会给使用者带来较差的体验，另一方面，采集通道的增多会导致数据量过增大，数据需要通过蓝牙或总线上传到上位机才进行数据处理。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种自带滤波的实时眼电信号采集装置，提高用户使用体验的同时，有效的、高信噪比的采集眼电信号数据，并实时滤除信号中的噪声，将有效眼电信号发送给上位机。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自带滤波的实时眼电信号采集装置，包括电源模块、系统控制模块和眼电信号采集模块；所述电源模块与系统控制模块和眼电信号采集模块分别连接；所述眼电信号采集模块通过电极片采集眼电信号，并对眼电信号进行放大和模数转换后，传输至系统控制模块；所述系统控制模块将两路眼电信号进行信号滤波后，通过串口输送至上位机。

进一步的，所述电源模块由锂电池和电压转换电路组成。

进一步的，所述电压转换电路包括第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路和第四电压转换电路；所述第一电压转换电路采用LP5907 将 4.2V 电压转换为 3.3V 电压，供主控模块使用；所述第二电压转换电路采用开关电容式电压转换器LM2664，将 1.8V 至 5.5V 范围内的正电压转换为-1.8V 至-5.5V 的相应负电压，得到-3.3V 电压；所述第三电压转换电路为TLV70033 低压降稳压器电路，将+3.3V 电压经过TLV70033 低压降稳压器电路得到+2.5V电压输出到数据采集模块；所述第四电压转换电路采用 TPS72325，-3.3V 负电压经过 TPS72325 负输出低压差线性稳压器电路得到-2.5V电压输出到数据采集模块。

进一步的，所述数据采集模块采用ADS1299 作为主芯片。

进一步的，所述电极片采用月牙形电极片，包括三个电极片ch1、ch2和ch3 ，ch1、ch2 测量水平眼电信号，位于左右眼睛外侧，ch3 为信号公共端，一般置于左眼或右眼的正上方前额处。