一种基于眼动和心电的渐冻人辅助交互系统及其使用负荷评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于眼动和心电的渐冻人辅助交互系统及其使用负荷评估方法，主要包括硬件交互子系统，软件交互子系统和数据分析系统。其中硬件交互子系统包括眼球运动捕获模块、交互处理模块、心电监测系统等；反馈显示系统的可调节反光模块将液晶显示模块显示的内容反射至人眼；交互处理模块根据捕捉的图像计算眼球运动数据，控制液晶显示模块根据光标位置判断用户需求。经过数据分析系统的负荷评估模块进行数据处理与评估，如评估为超负荷或者疲惫状态，则进行外部预警和内部调控。从而使得渐冻人可根据自身需求通过控制眼球的运动来对本装置及外界设备进行相应操控，并实现实时监测评估渐冻人的负荷水平，避免过度负荷造成其生理损伤。成其生理损伤。成其生理损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种基于眼动和心电的渐冻人辅助交互系统及其使用负荷评估方法


[0001]本专利技术涉及人机交互技术及负荷评估领域，尤其涉及一种基于眼动和心电的渐冻人辅助交互系统及其使用负荷评估方法。

技术介绍

[0002]渐冻症(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)是肌萎缩性脊髓侧索硬化症，是最常见的运动神经元病。渐冻症由于大脑、脑干和脊髓中运动神经细胞受到侵袭，患者肌肉逐渐无力以至瘫痪。随着全身肌肉的逐渐萎缩，通过眼球运动表达将成为渐冻人与外界交互的主要方式。
[0003]眼动技术是通过记录对人眼观察物体的运动轨迹，提取出注视点和注视时间等眼动数据，从而研究个体的内在认知过程，具有巨大的应用价值。心电主要反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。对于渐冻人交互系统，鲜有系统将心电技术和眼球运动结合，且当前交互设备中对使用者的身体负荷程度少有考虑，渐冻人在使用交互系统时会产生认识、情绪和意志等方面的负荷，可以通过心电及眼动数据来对交互系统使用者的负荷程度进行评估。
[0004]因此有必要设计一种体积小、方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于眼动和心电的渐冻人辅助交互系统，其特征在于，包括硬件交互子系统、软件交互子系统和数据分析系统，所用设备包括基于眼动和心电的渐冻人辅助装置眼部设备和心电监测手环。2.根据权利要求1所述的渐冻人辅助交互系统，其特征在于，所述硬件交互子系统包括眼球运动捕获模块、反馈显示系统、心电监测系统、无线通信模块和交互处理模块；眼球运动捕获模块、反馈显示系统、无线通信模块均与交互处理模块相连；所述的眼球运动捕获模块，用于捕捉用户眼球运动图像；所述反馈显示系统，包括液晶显示模块和可调节反光模块；液晶显示模块用于显示文字、图形、图像、动画的显示屏幕，可调节反光模块用于将液晶显示模块显示的内容反射至人眼；所述心电监测系统，包括心电监测模块、波形处理模块；心电监测系统用于搜集心电特征数据和向数据分析系统传输心电监测数据；波形处理模块用于实现心电信号的去噪处理；所述无线通讯模块，与该外界设备进行无线通讯，达成信息交换，同时可在需要时与外界设备进行数据传输，达到无线操控的目的；所述交互处理模块，用于计算眼球运动数据，控制液晶显示模块，根据眼球运动的数据来显示光标，并根据光标在液晶显示模块上的实时位置判断用户需求。3.根据权利要求1所述的渐冻人辅助交互系统，其特征在于，所述软件交互子系统，用于与硬件子系统信号连接来储存交互数据，将硬件子系统采集的信息的传输并发送给数据分析系统。4.根据权利要求1所述的渐冻人辅助交互系统，其特征在于，所述数据分析系统，包括负荷评估模块和预警模块，基于眼动数据的使用负荷评估方法和心电特征的疲劳度评估方法，通过分析硬件子系统采集的信息，用于实现使用者身体负荷程度的评估及健康状况的预警；所述负荷评估模块，用于通过对眼部数据和心电信息的模型处理，判断佩戴者是否处于超负荷状态或疲劳状态以及对应的疲劳度；所述预警模块，通过负荷评估模块得到的数据，如果用户处于超负荷或疲劳状态，用于进行外部警示和内部调控。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晖，陈扬芳，陈洋卓，李思怡，郭晓靖，钟鑫媛，孟筱，唐添美，苏子祎，
申请(专利权)人：湖南理工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：