[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

说明书

本发明公开了一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统及控制方法，包括穿戴装备、眼部肌电信号采集单元、眨眼信号分析模块、眨眼信号逻辑指令表储存器及指令输出反馈界面，眨眼信号分析模块与眼部肌电信号采集单元、眨眼信号逻辑指令表储存器以及指令输出反馈界面电连接；眼部肌电信号采集单元用来收集生物信号，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；眨眼信号分析模块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。本发明结构简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及智能穿戴设备的技术领域，具体为一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统及控制方法。

背景技术

智能可穿戴设备可以作为人机界面实现机器控制和交互，监测人体健康和环境的作用，近年来备受关注。但现有的人机界面交互效果不佳，阻碍了智能可穿戴设备的进一步发展和应用。

由于目前，大多数的交互方式都是基于手势和语音，然而，这些互动方式并不适用于肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、高位截瘫等残疾人或者特殊职业的工作人员。因为他们有些患者均无法动手或说话，因此根本无法通过手势或语音进行交流，此外，手势和语音交互还不能在电影院或会议等大量的实际应用中应用。

而眨眼不管是肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、高位截瘫等残疾人或者特殊职业的工作人员均有的动作方式，因此如何获知其眨眼状态来控制实现人机交互是一种很好的选择，是下一代智能可穿戴设备的关键交互方式。

因此有了眨眼打字技术，但是现有的眨眼控打字技术主要与图像识别、视觉相联系，因此很容易受到环境的影响，而且装备结构相对复杂、成本高，对应一些老人患者等来说，使用并不简便，而且操作性也不强，故此需要改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提出的一种基于肌电检测的眨眼交流表达系统及控制方法，其解决了现有技术的眨眼监控设备存在相对复杂、成本高，对应一些老人患者等来说，使用并不简便，而且操作性也不强的问题。

为了实现上述目的，本发明所设计的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，眼部肌电信号采集单元、眨眼信号分析模块、眨眼信号逻辑指令表储存器以及指令输出反馈界面，所述的眨眼信号分析模块分别与眼部肌电信号采集单元、眨眼信号逻辑指令表储存器以及指令输出反馈界面电连接；其中，所述的眼部肌电信号采集单元用于放置在所述的穿戴装备上，所述眼部肌电信号采集单元用来收集生物信号，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；所述的指令输出反馈界面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。

作为优选，所述指令输出反馈界面可以是Led显示屏或者Windows界面。

作为优选，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。

作为优选，所述眼部肌电信号采集单元包括左眼和右眼两个通道，且每个通道设置有三个电极，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。

作为优选，所述眼部肌电信号采集单元中的电极采用柔性水凝胶电极。