[发明专利]一种基于EOG的快速字符输入方法

摘要

本发明公开了一种基于EOG的快速字符输入方法，包括步骤：1)通过采集放大模块采集和放大眼电EOG；2)采集放大模块与智能移动终端的app建立无线连接通信；3)智能移动终端的app开启字符闪烁刺激界面，同时接收来自采集放大模块的眼电数据；4)智能移动终端的app根据接收到的眼电数据做出决策，将结果输出到刺激界面上。本发明实现了基于EOG的快速字符输入，使得肢体不便的残疾人可以利用眨眼实现字符的输入，操作简单，且输入速度快，准确率高。

主权项

1.一种基于EOG的快速字符输入方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过采集放大模块采集和放大眼电EOG，其中，所述采集放大模块上安置有三个电极，分别为EOG电极、参考电极、反馈电极，该EOG电极贴 于眉毛稍上位置，用于采集原始眼电信号，该参考电极贴 于左边耳根上，该反馈电极用于抑制共模噪，贴于右边耳根上；2)采集放大模块与智能移动终端的app建立无线连接通信，具体过程如下：2.1)采集放大模块上安置有WiFi模块，设置WiFi模块的IP地址，智能移动终端打开无线网络，连接名为Amp的WiFi后，建立无线连接，智能移动终端与WiFi模块能够互传数据，其中智能移动终端作为client端，采集放大模块作为sever端；2.2)智能移动终端连接TCP端口，智能移动终端与采集放大模块建立基于TCP协议的连接，智能移动终端接收来自采集放大模块发送过来的眼电数据；2.3)智能移动终端连接UDP端口，智能移动终端与采集放大模块建立基于UDP协议的连接，采集放大模块接收由智能移动终端发送过来的标记数据；3)智能移动终端的app开启字符闪烁刺激界面，同时接收来自采集放大模块的眼电数据；其中，所述刺激界面是一个n×n的闪烁单位阵，当闪烁单位处于静息状态时为白字黑底，当闪烁单位处于闪烁状态时闪烁单位处于黑字白底状态，此过程开始后n×n个闪烁单位以一个固定的顺序闪烁，当某一个闪烁单位闪烁时智能移动终端的app会发送字符标记event到采集放大模块上，其中event代表闪烁单位上的字符，字符标记是一个大于或等于1但小于或等于n×n的整数，采集放大模块收到后立刻换回字符标记event到智能移动终端的app，此过程耗时2ms‑4ms，智能移动终端的app以接收到字符标记event的时刻起，将会采集从接收到字符标记后的600ms眼电数据，然后将数据放到epoch中，epoch由眼电数据和字符标记event组成，其中眼电数据为两个通道600ms的采样数据；直到每一轮闪烁完毕即n×n个闪烁单位都闪烁一次后600ms，都会完成每一轮n×n个不同字符标记的epoch的收集；4)智能移动终端的app根据接收到的眼电数据做出决策，将结果输出到刺激界面上，具体过程如下：4.1)离线训练离线训练时使用者只盯着字符，当字符闪烁时马上眨眼，字符闪烁规定次之后，去掉第一次闪烁的epoch另外规定个数的epoch作为训练样本，对每个epoch都提取第一个通道的数据为一个数组data，找到数据中最大值点的下标值v取平均后得到avethrehold；4.2)第一轮闪烁完毕后对收集到的n×n个epoch新建长度为n×n的posToAve数组和value数组，posToAve和value都是整型数组，分别对posToAve和value零初始化；4.3)对本轮第i个epoch都提取第一个通道的数据为一个数组data，i为计数单位，代表第i个epoch，初始值为零，找到该数组data中最大值点的下标值a，通过公式：posToAve[i]＝|posTop[i]‑topAve|式中，posTop[i]＝a表示最大值点出现的位置，topAve代表使用者离线训练时多次受到闪烁单位闪烁刺激眨眼后，最大值a的平均值，posToAve[i]表示posTop[i]到topAve的距离，计算该数组data的差分，找到差分值中的最大值b，判断b是否大于avethrehold，avethrehold代表使用者离线训练时多次受到闪烁单位闪烁刺激眨眼后，b的平均值；如果b大于或等于avethrehold则value[event‑1]＝value[event‑1]+posToAve[event‑1]；如果b小于avethrehold，value[event‑1]＝value[event‑1]+1000，其中这里的event代表第i个epoch的字符标记；i加1循环执行步骤4.3)直到i等于n×n；4.4)本轮结束后，posToAve零初始化，下一轮闪烁开始，收集到n×n个epoch，回到步骤4.3)执行，两轮结束后value数组中最小值对应的event即为结果，然后将event代表的字符输出到刺激界面上。