هدایت پرنده کوادکوپتر برمبنای سیگنال الکترواکولوگرافی

Abstract

الکترواکولوگرام یک سیگنال حیاتی است که می‌تواند نقش مهمی در سیستم‌های رابط انسان-کامپیوتر ایفا کند. سیگنال‌های الکترواکولوگرافی که حاصل حرکت چشم انسان هستند، مزیت ثبت آسان به‌علت دامنه بیشتر و نسبت سیگنال به نویز بالاتر را نسبت به دیگر مدالیته‌ها (مانند الکتروانسفالوگرافی) دارند. پردازش درلحظه، طبقه‌بندی و استخراج ویژگی از عوامل مهم دیگر سیستم‌های کاربردی رابط مغز-کامپیوتر به‌شمار می‌روند. در پژوهش حاضر یک سیستم درلحظه و مقرون به‌صرفه رابط انسان-کامپیوتر مبتنی‌بر سیگنال‌های الکترواکولوگرافی طراحی و توسعه داده شده است. این سیستم شامل یک عینک ارتقاء یافته برای جاگذاری و ثابت‌سازی الکترودهای سطحی روی صورت کاربر و یک شتاب‌سنج برای تشخیص حرکات سر و بدن کاربر است. سیگنال‌های الکترواکولوگرافی به‌وسیله حرکت چشم کاربر در چهار جهت اصلی (بالا، پایین، چپ و راست) نسبت به چهار لبه نمایشگر روبه‌روی وی به‌دست می‌آیند. سپس با انتخاب فیلترها و مدل پردازشی مناسب، سیگنال‌ها با تأخیر بسیار اندک طبقه‌بندی شده و با استخراج ویژگی‌ها، نسبت به حذف آرتیفکت‌های موجود اقدام می‌گردد. در انتها سیستم با دقت %94.4 در تشخیص صحیح حرکت چشم کاربر (در آزمایش روی 5 کاربر، هرآزمایش 5 نوبت تست عملکرد) موفق به کنترل کامل یک پرنده کوادکوپتر گردید.