基于眼电信号的人机交互系统研究进展

人机交互（HCI）是借助电子计算机技术而发展起来的一门技术科学，同时也是人类与计算机之间相互交流与通信 的一种方法。眼电信号（EOG）是一种通过电极记录下来、由眼球视网膜与角膜之间电势差形成的生物电信号，在服务于 肢体运动控制障碍患者方面，由EOG控制的无障碍HCI系统发挥着越来越重要的作用。本研究归纳了EOG控制的HCI 系统的建立和发展历程，对眼球运动进行探测的常用方法:搜索线圈法、红外线眼动图法、Purkinje影像追踪法、基于计算 机图形学的方法和EOG进行了介绍，总结了EOG控制的HCI系统在残障人医疗辅助以及危险环境下进行作业方面的应 用，最后分析了由EOG控制的HCI系统存在的局限性及其未来的发展趋势。     

基于典型相关分析和小波变换的眼龟伪迹去除

目的针对脑电信号中眼电伪迹去除尚存在的问题，提出一种基于典型相关分析与小波变换的（wavelet—enhanced canonical correlation analysis，wCCA）自动去除眼电伪迹的算法。方法首先，充分利用脑电信号和眼电伪迹的空间分布特征，将基于典型相关分析的盲源分离算法分别应用于左右脑区的混合信号中，从而保证典型相关分析分解得到的第一个典型相关变量（即左右脑区之间的最公共成分），就是眼电伪迹分量。然后为了恢复泄漏在该伪迹分量中的脑电成分，对伪迹分量进行小波阈值滤波，将高于某一阈值的小波系数置零，而保留低于阈值的系数。结果与其他三种基于盲源分离去除眼电伪迹的方法相比较，该方法在有效地自动去除眼电伪迹的同时，很好地保留了潜在的脑电信号，去除效果明显优于其他三种方法。结论由于该算法简单，处理速度较快，因此应用于实时的脑机接口系统中更具优越性，为后续脑电信号的特征提取和分类分析提供了良好的基础。     

胃电图检测分析系统的研究

作者介绍了一种无损伤性胃电图检测分析系统。该系统由放大器、模数转换器、微机和系统软件组成。使用全汉字下拉式菜单进行系统管理，在系统内部完成了数据采集、存储、分析和波形显示、打印等多种功能。并且处次利用多相分析的方法对胃电信号进行分析，以便从个侧面提示出胃电信号的固有特性。     

基于眼电的阅读状态检测研究

目的阅读是一种重要的认知过程,可通过眼动检测实现观测。基于眼电的阅读检测算法可应用于不同的阅读行为和注意力水平的自动检测。方法通过提取阅读时水平眼电信号的特征以有效识别阅读活动。首先使用数学形态学对原始水平眼电信号进行平滑处理,去除眨眼和肌电等干扰。平滑后的眼电信号进行差分处理,然后提取出阅读时的水平眼电信号的特征,进行识别分类,从而判断出受试的阅读情况,并与实际的阅读状态进行比较。结果对阅读状态和非阅读状态时间段的分析结果显示,数学形态学和阈值法相结合的方法对眨眼和肌电等噪声的抗干扰能力较强,可有效识别出阅读活动,平均检测率为75％。结论数学形态学和特征提取相结合的方法能较好地提取出眼球的活动信息,应用于日常的阅读活动识别中。     

基于眼电和稳态视觉诱发电位分析的目光跟踪方法

眼动跟踪技术作为人机交互手段和行为检测方法已广泛应用于心理学和认知科学领域的研究,基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口也是一种备受关注的人机交互方法。本研究提出一种结合眼电和稳态视觉诱发电位同步分析的眼睛注视点位置跟踪方法,通过同步检测两种电生理信号:眼电信号(EOG)和脑电信号(EEG)来实现。主要的处理算法有:基于EOG的人机交互算法,包括基线去除、去噪声、角度变换、基准校正等;基于SSVEP的脑-机接口算法,通过典型相关分析法实现。由SSVEP判断出的目标对应的屏幕坐标可以作为眼动分析中基准校正的输入参数。实验结果表明:每0.5 sEOG-HCI可以对注视点位置进行一次识别;每2 sSSVEP-BCI可以对注视目标做一次判别;两者既可以独立运行,也可以协同工作,相比单一信号的人机交互方法,可以缩短判断时间和提高准确率。     

学习困难大学生选择性注意的特征

目的探讨学习困难大学生选择性注意的特点。方法用眼动记录仪记录大学生注意过程的眼动过程。结果学习困难大学生在进行选择性注意时的眼跳距离、注视次数与正常大学生之间的差异达到了显著性水平。结论学习困难大学生选择信息过程中排除干扰刺激能力差,搜索目标刺激效能低下。     

One implantable three-lead ECG radio telemetry system based on wireless power transmission technology

目的 为全方位监测心电信号并弥补单一导联心电检测的不足,设计并实现了一种基于无线能量传输技术的植入式三路心电遥测系统.方法 系统由无线能量传输设备供能,植入式微型电子胶囊检测心电信号,数据记录仪无线接收数据并由数据处理软件处理.直流供电下分别采用模拟心电信号、正弦信号、方波信号通过模拟实验验证了系统的性能.无线供能下信号线屏蔽后并埋在猪肉中进行体外实验.结果 模拟实验胶囊能够采集三种信号,体外实验测得有噪声的信号波形.结论 直流供电下胶囊正常工作,无线供能下猪肉对磁场有一定程度的屏蔽作用.     

基于无线能量传输技术的植入式三路心电遥测系统

目的 为全方位监测心电信号并弥补单一导联心电检测的不足,设计并实现了一种基于无线能量传输技术的植入式三路心电遥测系统.方法 系统由无线能量传输设备供能,植入式微型电子胶囊检测心电信号,数据记录仪无线接收数据并由数据处理软件处理.直流供电下分别采用模拟心电信号、正弦信号、方波信号通过模拟实验验证了系统的性能.无线供能下信号线屏蔽后并埋在猪肉中进行体外实验.结果 模拟实验胶囊能够采集三种信号,体外实验测得有噪声的信号波形.结论 直流供电下胶囊正常工作,无线供能下猪肉对磁场有一定程度的屏蔽作用.     

一种基于皮层成像的自动眼电伪迹去除方法

脑电信号十分微弱,并且特别容易受到眼电的干扰.这些干扰给阅读和分析脑电信号带来了很大的困难,因此自动消除眼电对脑电的干扰一直是研究人员重视的问题.本研究提出一种基于皮层成像的自动眼电伪迹去除方法,对于已经完成滤波的脑电数据段,通过设立阈值的方法识别伪迹,利用基于相关系数的眼电伪迹识别算法标记眼电伪迹数据段,然后通过结合脑电信号时空信息的、基于皮层成像技术的眼电伪迹处理方法(CAST),处理已经标记好的眼电伪迹数据段,并通过真实的事件相关电位数据验证了方法的有效性.验证结果表明,此方法能够实现眼电伪迹的自动识别和去除,去除伪迹后的信号与原始无眼电伪迹的标准信号之间的相关系数为0.953 7±0.042 3.     

流动式肺动脉压记录仪

流动式肺动脉压记录仪〔英〕／ＪＭｅｄＥｎｇＴｅｃｈ．－１９９３，１７（２）．８６一种新型肺动脉压测定系统由英国皇家Ｂｔｏｍｐｔｏｎ国家心肺病医院研制成功，最近由Ｇａｅｌｔｅｃ公司投放市场。该系统用于肺动脉压的测量、分析和记录，由一个压力传感器、一个流...