第 38 卷 数字技术与应用 www.szjsyyy.com
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收稿日期:2020-03-01
* 基金项目:大连民族大学创新创业训练项目(201912026045)资助。
作者简介:刘欣(1997 —),女,吉林延边人,本科,研究方向:信息传播与信号处理。
0 引言
近年来随着物联网的迅猛发展,为了满足手机阅读App受众的
需求,进一步实现阅读效率的提升和解放双手的目的,建立在人类
对于脑电波信号的深入了解和进一步的破译的基础上,完成脑电波
与阅读控制系统的创新交互设计,丰富现阶段的阅读方式,进一步
推动当前传统阅读方式的技术革新和发展。从用户角度出发更加注
重用户体验和效率的提升,采用新兴的科技方法实现文化的传播,
为用户提供多样的阅读选择方式,开辟精神文化传播的新窗口。本
文利用脑-机接口实现脑电波数据的采集和传输,通过对眨眼数据
的分析与处理,并将相关数据通过蓝牙传输到手机客户端实现阅读
App的翻页操作。
1 系统设计方案
1.1 系统结构
总体设计方案主要分为TGAM模块、蓝牙模块和Android系统。
TGAM模块
[1]
主要实现脑电波信号和眨眼信号的采集与处理;蓝牙
模块主要实现头戴设备与阅读App建立蓝牙连接
[2]
,进而实现信号
与数据的传输。Android系统主要可以通过眨眼强度和脑电波的注
意力集中度控制阅读App实现翻页功能。系统总体结构如图1。
1.2 眨眼算法
A与M的相关关系和Blink数据处理。本文通过大量的实验调
研,对脑电波信号集中度(Attention,A)与放松度(Meditation,M)
的关系研究和用户眨眼频率的进一步了解,总结出关于眨眼算法
的阈值设置,研究实现了一种基于TGAM的意念
阅读系统。
人类大脑的左前额叶皮层是最高级别的联合
皮层,因此通过检测左前额叶皮层的脑电信号进行
分析,通过对不同用户根据年龄进行抽样调查的过
程中发现,用户在注意力集中度达到60～80时连续
眨眼两次实现阅读App的翻页操作,当用户注意力
分散时,连续眨眼两次不能实现翻页操作。根据数
据进行脑电波信号集中度的阈值设置,当注意力集
基于 TGAM 的意念阅读系统 *
刘欣 冷静 符方明
(大连民族大学信息与通信工程学院,辽宁大连 116000)
摘要:针对目前可穿戴设备在生活中的广泛应用,通过脑电波信号和眨眼数据的协同控制的阅读App丰富了传统的阅读方式。脑电波
信号可以反映人的专注状态,通过对人的注意力和放松度以及眨眼算法的研究,对被试者左前额脑电信号 Attention 和 Meditation 以及 Blink
的数据进行关系分析的基础上,设计基于TGAM脑电波模块协同眨眼操作实现翻页功能的阅读App,达到解放双手的目的。
关键词: 脑电波；注意力；放松度；眨眼翻页
中图分类号:TN911 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2020)04-0150-02
DOI:10.19695/j.cnki.cn12-1369.2020.04.78
设计开发
图 2 注意力集中状态A和M的相关关系
图1 系统结构图
图 3 注意力分散状态A和M的相关关系
第38卷 第4期
2020年 4月
数字技术 与应用
Digital Technology &Application
Vol.38 No.4
April 2020
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