文档介绍：安徽大学硕士学位论文摘要
摘要
随着计算机的问世,人机交互的概念应运而生。人与计算机完成人机交互的
中介最初以键盘、鼠标为主,这对于身体健全的人士,通过简单的手动操作即可
完成。为了使人机交互更加具有普遍性,本文以眼电信号为主要研究对象,通过
对眼电图的分析,初步设计并实现基于眼电信号的人机交互系统,使拥有完好眼
睛功能的残障人士加入到人机交互的行列中来。
本文主要对眼电信号采集系统进行了具体研究和设计,通过对眼电图的分
析,提出基于眼电波形描述和基于动态时间归整的眼电模式识别算法,实现人机
交互系统的设计。具体内容包括以下几个方面:
,引出五种基本眼电模式,分析并总
结眼电信号的背景环境特点。
,设计并实现人机交互系统中的眼电信号采集系统,
包括滤波放大电路的设计和相应数据接收程序的设计两部分。滤波放大电路的设
计中,选择仪表放大器做首级放大电路,解决了眼电信号的高共模性。高通滤波
电路的设计以低通滤波器作为仪表放大器的反馈来实现,解决了电路中存在的信
号漂移现象。电路设计中,补充放大器带有低通特性,与低通滤波器相结合,滤
除高频信号。实验证明,人体表面的眼电信号通过多级滤波放大电路后能比较完
整的保留下来,电路设计可以达到所需要求。眼电信号采集系统的程序设计由系
统初始化模块、数据接收模块、数据保存模块、数据预处理模块、波形显示模块
等模块共同组成,重点介绍了数据预处理模块,对眼电信号中的 50Hz 工频干扰
等残留噪声进一步作滤波处理,并把眼电波形标准化,在虚拟示波器上实现数据
实时显示。
,介绍了眼电信号采集中双极和单极两种导
联方式的概念。经过理论分析和实验验证,两种导联方式各有其优缺点和适用条
件,具体如何选用可由研究目的而定。
,即基于眼电波形描述的眼电模式识别算
法和基于动态时间规整的眼电模式识别算法。两种算法的识别率都会受测试电极
贴放位置是否偏离标准位置或测试者眼睛动作规范与否的影响,后者算法中参考
I
安徽大学硕士学位论文基于眼电信号的人机交互系统的设计与实现
模板库的建立,在一定程度上削弱了上述影响。
,阐述人机交互系统的
实现形式。
本文通过对眼电信号采集系统中滤波放大电路和数据接收程序的设计,以及
对眼电模式识别算法的研究,以眼睛不同的眼电模式操作计算机输入设备鼠标和
键盘为例,示意了基于眼电信号的人机交互系统的实现,为进一步研究和开发人
机交互系统做了基础性工作。

关键词:眼电图;滤波放大器;数据预处理;导联方式;眼电模式
II
安徽大学硕士学位论文 Abstract
Abstract
With the advent of puter, the concept of puter interaction
came into being. And the primary ways of puter interaction are keyboard
and mouse. The healthy people could run these ways through a simple manual
operation. In this paper, we design a novel system of puter interaction,
which is based on electro-oculogram. And the disabled can control the machine
conveniently by their good eye.
This paper researches and designs a recording system of electro-oculogram.
Through the analysis of EOG, the paper proposes two pattern-recognition methods of
EOG plete the design of puter interaction. One method is based on
the description of the EOG waveform. Another method is based on dynamic time
warping. The specific content includes the following:
1. B