一种基于视线跟踪和P300脑电电位的字符输入装置

摘要

本发明涉及一种基于视线跟踪和P300脑电电位的字符输入装置，包括摄像机阵列、视线跟踪模块、键盘模块、脑电信号分析模块、系统控制模块。本装置将视线跟踪的高空间分辨率和P300脑电电位检测的高时间分辨率相结合，首先根据用户视线确定字符所在键盘的区域，然后控制此区域内的所有字符键随机闪烁，激发用户的P300脑电电位，根据电位产生时间与视线定位确认用户期望选择的字符键，实现字符输入操作。本发明提供了一种不需要人手参与、不受使用环境噪声影响的新型人机交互技术。

主权项

一种基于视线跟踪和P300脑电电位的字符输入装置，其特征在于：包括摄像机阵列、视线跟踪模块、键盘模块、脑电信号分析模块和系统控制模块；其中摄像机阵列由多个摄像机组成，用于获取用户的面部图像；视线跟踪模块用于分析摄像机阵列获取的用户的面部图像得到视线信息；键盘模块用于显示字符，并求得用户视线与键盘界面的交点，该交点称为视线点；以视线点为中心，确定一个小区域，该区域内的字符键组成了一个候选字符的集合，其中包含用户所期望的字符键，根据视线点定位结果和精度，计算出候选字符集合中每个可能字符为用户所期望字符的概率，确定字符的空间域候选集，通过空间域候选集中的字符闪烁，诱发用户脑电信号中的P300电位；脑电信号分析模块用于采集用户脑电信号并进行P300电位成分检测；系统控制模块用于实现其它模块间的时间同步，对照从键盘模块获取的字符键闪烁时间表找出可能作为此次P300响应的靶刺激的所有字符键闪烁事件，计算出各次闪烁为靶刺激的概率，得到时间域候选集；对于同时包含于两个候选集中的字符，将其在两个集合中的概率按同等权值联合，计算出可能性最高的字符作为对用户意图的判定，然后转化为字符输入。