[发明专利]一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，包括用于套接在眼部的穿戴装备（5），其特征在于，还包括眼部肌电信号采集单元（1）、眨眼信号分析模块（2）、眨眼信号逻辑指令表储存器（4）以及指令输出反馈界面（3），所述的眨眼信号分析模块（2）分别与眼部肌电信号采集单元（1）、眨眼信号逻辑指令表储存器（4）以及指令输出反馈界面（3）电连接；其中，所述的眼部肌电信号采集单元（1）用于放置在所述的穿戴装备（5）上，所述眼部肌电信号采集单元（1）用来收集生物信号，并采集左眼和右眼的眼部周围肌电信号，并将眼部肌电信号传输到眨眼信号分析模块（2）；所述的指令输出反馈界面（3）用于显示有效眨眼后输出的指令；所述的眨眼信号逻辑指令表储存器（4）内预先储存有有效眨眼信号逻辑指令表，有效眨眼信号逻辑指令表包括左眼右眼的有效眨眼次数排列组合与相应指令之间的逻辑关系；所述的眨眼信号分析模块（2）用于实现检测处理肌电信号，通过算法处理来区分受试者的有效主动眨眼肌电信号，将采集到眼部有效眨眼信号与设置的眨眼组合与相应指令之间的逻辑关系相匹配，输出相关指令，从而在指令输出反馈界面上进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，其特征在于，所述指令输出反馈界面（3）可以是Led显示屏或者Windows界面。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，其特征在于，所述有效眨眼信号逻辑指令表中输入一个字母所需的眨眼排列组合是由字母的使用频率决定的，将使用频率高的字母与简单的左右眨眼排列组合相对应。

4.根据权利要求3所述的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，其特征在于，所述眼部肌电信号采集单元（1）包括左眼和右眼两个通道，且每个通道设置有三个电极（1-1），其中两个电极放置在每个眼眶的上部作为正极和负极，另一个作为参考电极，其位于肩部的肩峰。

5.根据权利要求4所述的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，其特征在于，所述眼部肌电信号采集单元（1）中的电极（1-1）采用柔性水凝胶电极。

6.根据权利要求5所述的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，其特征在于，所述眨眼信号分析模块（2）包括仪表放大器（2-1）、运算放大器（2-2）以及微控制器（2-3），所述的仪表放大器（2-1）与眼部肌电信号采集单元（1）连接用于放大肌电信号，所述运算放大器（2-2）与微控制器（2-3）电连接，所述微控制器（2-3）通过蓝牙模块与指令输出反馈界面（3）连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，其特征在于，所述微控制器（2-3）是采用STM32微控制器。

8.根据权利要求7所述的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，其特征在于，所述的穿戴装备（5）是防护眼镜。

9.一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统控制方法，包括上述1-7中任意一项权利要求所述的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统，其特征在于，

具体步骤如下：

S1、预先创建眨眼排列组合逻辑指令表；其中眨眼排列组合逻辑指令表包括左眼右眼的有效眨眼次数排列组合与相应指令之间的逻辑关系，并进行保存；

S2、在穿戴装备（5）上放置眼部肌电信号采集单元（1），眼部肌电信号采集单元（1）共有两个通道，左眼通道和右眼通道，对于每只眼睛，在每一个眼睛的皱上肌的两端分别放置两个电极作为正极和负极，参考电极位于肩部的肩峰，且肌电信号是由正负极之间的电位差获得的；

S3、获得肌电信号后由眨眼信号分析模块（2）进行放大处理后，利用AD转换模式转换后得到眼部肌电信号，先区分出主动眨眼和非主动眨眼信号，如果获取到的是非主动眨眼信号时，不做任何处理，如果获取到是主动眨眼后作为有效眨眼信号，然后调取眨眼排列组合逻辑指令表，然后将采集到眼部有效眨眼信号与设置的眨眼组合与相应指令之间的逻辑关系相匹配，并输出相关指令，以实现主动眨眼交流表达的功能。