[发明专利]基于眼电的轮椅控制系统

摘要

本发明公开了一种基于眼电的轮椅控制系统,包括眼电信号采集模块、眨眼检测单元、决策单元和轮椅执行单元；眼电信号采集模块用于信号采集并进行放大滤波，然后将采集到的眼电信号传送给眨眼检测单元；眨眼检测单元从眼电信号中提取波形特征参数，检查波形特征参数是否满足阈值条件，从而判断是否存在眨眼；决策单元根据眨眼检测单元的结果，输出指令给轮椅执行单元；轮椅执行单元根据识别的指令结果，控制轮椅执行相对应的动作；本发明能够快速地检测到眨眼信号并将其准确定位到某一个具体的按键上，从而实现了仅仅使用一种眼部动作就能安全、快速、准确且充分地提供轮椅控制指令。

主权项

1.一种基于眼电的轮椅控制系统,其特征在于：包括眼电信号采集模块(1)、眨眼检测单元(2)、决策单元(3)和轮椅执行单元(4)；所述眼电信号采集模块(1)用于信号采集并进行放大滤波，然后将采集到的眼电信号传送给所述眨眼检测单元(2)；所述眨眼检测单元(2)从眼电信号中提取波形特征参数，所述波形特征参数包括原始信号最大值、原始信号最大值出现时刻相对于按键闪烁时刻的时延、差分信号最大值以及眨眼持续时间，检查所述波形特征参数是否满足阈值条件，从而判断是否存在眨眼；所述决策单元(3)根据眨眼检测单元(2)的结果，输出指令给所述轮椅执行单元(4)；所述轮椅执行单元(4)根据识别的指令结果，控制轮椅执行相对应的动作；所述决策单元(3)按以下方式根据眨眼检测单元(2)的结果输出指令给所述轮椅执行单元(4)：通过初始校准测出每个用户的眨眼反应时间，即原始信号最大值出现时刻相对于按键闪烁时刻的时延tp的平均值Tp；获取该轮闪烁中每个按键的时延tp，依照以下公式对每个按键进行评估：ei＝|tpi‑Tp|；其中，ei为按键i的评估值，tpi为按键i的眼电数据段中原始信号最大值出现时刻相对于按键闪烁时刻的时延，Tp为当前用户的眨眼反应时间；然后，选取评估值最小的按键作为本轮闪烁的识别结果。