CN105011951A - 一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置及方法,该装置包括脑电波采集单元、选频滤波单元、限幅单元、延时整形单元,脑电波采集单元将采集到的人的混合脑电波信号传输给选频滤波单元,选频滤波单元的输出接至限幅单元的输入,限幅单元的输出接至延时整形单元的输入,前者将获得的限幅的有效眼眨动信号传输给后者,由后者经过处理获得代表眼睛眨动的脉冲信号。该方法包括将采集到的人的混合脑电波进行选频滤波处理、限幅处理、去干扰信号、延时整形处理,获得代表眼睛眨动的脉冲信号。本发明数据处理过程简单、头部定位简单,能够用于对驾驶员进行疲劳检查,有利于降低交通事故发生率。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,特别是涉及一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置及方法。
背景技术
据大量数据统计,许多国家的交通事故中有一半左右是由于驾驶员过于疲劳打瞌睡引起的。为降低这方面引起的交通事故发生率,公安部交通管理局要求驾驶员不得连续驾驶机动车4小时以上,且每连续驾驶4小时需要休息至少20分钟。从医学角度上看,脑电波这一生理信号的变化可以反应人的疲劳状况,具体,人的大脑持续不断地产生四种节律波:δ,θ,α和β波,人的意识状态决定于哪种波占主导地位。简单来说人在熟睡时,脑电以δ波为主,频率小于4Hz;4~8Hz的是θ波,主要与临睡状态下的朦胧意识和梦境出现有关;8~l3Hz的是α波,通常见于平静放松的状态;当人睁眼并注视某一物体时,β波(>13Hz)占据主导地位,并随着放松、警觉、激动和焦虑的状态频率逐渐升高,甚至高达35Hz。由于4~8Hz的θ波,主要与临睡状态下的朦胧意识的有关,这种状态也是出现疲劳的状态,因此利用θ(Theta)波就能测量疲劳的临界状态。眼睛的眨动次数可以反应人的疲劳状况,实验数据表明,当人的眼睛眨动次数大于或等于22.6次/40秒时,可以判断人已经进入疲劳状态。
然而,单独采集人的脑电波信号来判断人的疲劳状况存在数据处理复杂等不足之处,单独采集人的眼睛眨动次数来判断人的疲劳状况,则存在头部定位难、数据处理复杂等不足之处。这是因为,现有技术多采用摄像头等装置采集人面部的图像信息(主要是眼睛部分),再经过计算机处理得到眼眨动次数。以驾驶员为例,在运动的车里,一般需要两台以上的摄像头和一台高性能的计算机,才能完成面部的图像信息的采集,使得操作复杂,驾驶员不易完成,价格也较高。因此,目前看到的都是单摄像头,而单摄像头实际上完成头部定位是比较困难的。另外,进行面部图像信息采集时,要求采集对象不能佩戴太阳镜,因为太阳镜(特别是驾驶员配带的偏振镜)能滤掉大部分的红外线、紫外线和反射掉可见光。所以面部信息的采集会受限。另外,采用摄像头等装置采集面部信息,还会涉及到个人的隐私问题。
通过对被试者的θ(Theta)波的测量发现,当被试者的眼睛处于睁眼状态时,θ(Theta)波的波幅会处于一个比较平缓的情况。而当被试者处于眨眼状态时,θ(Theta)波会出现明显的振幅变化。然而,直接通过θ(Theta)波的幅度变化情况判断人的眼眨动情况存在距离要求,最好是直接当着被测者的面。因为θ(Theta)波经过一定距离传输后,其波形容易被传输过程中的干扰信号所淹没,从而导致没办法直接通过θ(Theta)波的幅度变化判断人的眼眨动情况。基于以上问题,本发明致力于研究一种用脑电波提取眼睛眨动次数以用于判断人的疲劳状况的装置及方法,可用于对驾驶员进行疲劳检查,从中有助于提醒并控制驾驶员安全驾驶,减少交通事故的发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置及方法,其数据处理过程相对简单、便于头部定位、最终处理结果可以进行远距离传输。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,包括脑电波采集单元、选频滤波单元、限幅单元和延时整形单元;脑电波采集单元将采集到的人的混合脑电波信号传输给选频滤波单元,通过选频滤波单元处理获得θ波;选频滤波单元的输出接至限幅单元的输入,前者将获得的θ波传输给后者,由后者对该θ波进行限幅处理,获得幅度在预设范围的有效眼眨动信号;限幅单元的输出接至延时整形单元的输入,前者将获得的有效眼眨动信号传输给后者,由后者先滤掉不满足眼眨动幅度要求的干扰信号,并进行延时整形处理,获得代表眼睛眨动的脉冲信号。
进一步的,所述选频滤波单元采用带通选频滤波电路,所述限幅单元采用双限比较器,所述延时整形单元采用单稳态延时整形电路。
进一步的,还包括蓝牙通讯模块,所述脑电波采集单元通过该蓝牙通讯模块将所采集到的混合脑电波传输给所述选频滤波单元;还包括GPRS无线模块,所述延时整形单元通过该GPRS无线模块将所获得的代表眼睛眨动的脉冲信号传输给远端数据服务器;所述脑电波采集单元包括前额式脑电波传感器。
进一步的,所述带通选频滤波电路包括单运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容和第二电容,第一电阻的一端构成所述带通选频滤波电路的输入端,第一电阻的另一端通过第二电容接至单运算放大器的同相输入端,第一电容和第二电阻的一端分别接至第一电阻的另一端,第一电容的另一端接地,第二电阻的一端接至单运算放大器的输出端;第三电阻的一端接至单运算放大器的同相输入端,第三电阻的另一端接地;单运算放大器的反相输入端同时连接第四电阻和第五电阻的一端,第四电阻的另一端接地,第五电阻的另一端接至单运算放大器的输出端;单运算放大器的调整端和接地端分别接地,单运算放大器的电源输入端连接电源,单运算放大器的输出端构成所述带通选频滤波电路的输出端。
进一步的,所述双限比较器包括双电压比较器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一二极管和第二二极管;第六电阻的一端接地,另一端通过第十二电阻接至双电压比较器的其中一放大器的同相输入端;第八电阻的一端连接电源,第八电阻的另一端同时连接第七电阻和第九电阻的一端,第七电阻的另一端接至第六电阻的另一端,第九电阻的另一端接至双电压比较器的另一放大器的反相输入端;第十电阻和第十一电阻的一端相连接并构成所述双限比较器的输入端,第十一电阻的另一端接至双电压比较器的其中一放大器的反相输入端,第十电阻的另一端接至双电压比较器的另一放大器的同相输入端;双电压比较器的其中一放大器的输出端连接第二二极管的一端,双电压比较器的另一放大器的输出端连接第一二极管的一端,第一二极管和第二二极管的另一端相连接,并构成所述双限比较器的输出端;第十三电阻的一端接至第二二极管的另一端,第十三电阻的另一端接地;双电压比较器的接地端接地,电源输入端连接电源。
进一步的,所述单稳态延时整形电路包括单稳态触发器、第十四电阻和第三电容;单稳态触发器的施密特触发端构成所述单稳态延时整形电路的输入端,单稳态触发器的两个触发端、接地端和内定时电阻端分别接地,电源输入端连接电源,外定时电阻端通过第十四电阻连接至电源;第三电容的一端接至单稳态触发器的定时电容端,第三电容的另一端接至单稳态触发器的外定时电阻端;单稳态触发器的正变量输出端和反变量输出分别构成所述单稳态延时整形电路的输出端,单稳态触发器的其余引脚分别空置。
一种用脑电波提取眼睛眨动次数的方法,包括如下步骤:
将采集到的人的混合脑电波进行选频滤波处理,获得θ波;
对上述获得的θ波进行限幅处理,获得幅度在预设范围的有效眼眨动信号;
将上述获得的有效眼眨动信号中不满足眼眨动幅度要求的干扰信号滤掉,并进行延时整形处理,获得代表眼睛眨动的脉冲信号,每个脉冲信号代表一次眼睛眨动。
进一步的,采用带通选频滤波电路对采集到的人的混合脑电波进行选频滤波处理;采用双限比较器对θ波进行限幅处理,采用单稳态延时整形电路对获得的限幅的有效眼眨动信号进行处理。
进一步的,采用前额式脑电波传感器采集人的混合脑电波,采用蓝牙通讯模块将前额式脑电波传感器采集到的混合脑电波传输给所述带通选频滤波电路;采用GPRS无线模块将单稳态延时整形电路获得的代表眼睛眨动的脉冲信号传输给远端数据服务器。
进一步的,所述有效眼眨动信号的幅度范围为5~28μV。
本发明的有益效果是,本发明能够对采集到的脑电波进行选频滤波、限幅、去干扰信号、延时整形处理,最终获得代表人的眼睛眨动的脉冲信号,根据该该脉冲信号的分布情况,可以方便判断人的疲劳状况。相比现有技术,本发明只需采集人的脑电波,头部定位简单,并将采集到的人的脑电波通过纯电路处理,即可提取眼睛眨动次数,其数据处理过程简单,且其处理后获得的代表眼睛眨动的脉冲信号可以进行远距离传输,而不会被传输过程中的干扰信号所淹没;其提取的眼睛眨动次数可用于判断人的疲劳状况,从而可应用于公安部交通管理局和/或公交/的士管理部门对驾驶员进行疲劳检查,从中有助于提醒并控制驾驶员安全驾驶,减少交通事故的发生。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明;但本发明的一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置及方法不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的原理方框图;
图2是本发明的电路及波形变化示意图。
具体实施方式
本发明的一种用脑电波提取眼睛眨动次数的方法,包括如下步骤:
将采集到的人的混合脑电波进行选频滤波处理,从中滤掉δ波、α波和β波,获得θ波;
对上述获得的θ波进行限幅处理,获得幅度在预设范围的有效眼眨动信号,具体,该有效眼眨动信号的幅度范围为5~28μV,包括5μV和28μV这两个端值(该两个端值具体是以一定数量的人群作为样本,对其进行脑电波和眼眨动次数采集,再经过比较、统计分析获得);
对上述获得的有效眼眨动信号中不满足眼眨动幅度要求的干扰信号滤掉,即将上述有效眼眨动信号中不满足一次完整的眼眨动幅度要求的干扰信号滤掉,具体是将幅度小于28μV的所有有效眼眨动信号滤掉,再进行延时整形处理,将不满足眼眨动时间要求的干扰信号滤掉,获得代表眼睛眨动的脉冲信号,每个脉冲信号代表一次眼睛眨动。这里,正常人两次眼眨动的最短时间间隔约为3秒,每次眼眨动所需的时间约为1.5秒,延时整形过程中,将不满足这两个时间要求的限幅的有效眼眨动信号滤掉。
本发明的一种用脑电波提取眼睛眨动次数的方法,具体采用进带通选频滤波电路对采集到的人的混合脑电波进行选频滤波处理;采用双限比较器对θ波进行限幅处理,采用单稳态延时整形电路对获得的有效眼眨动信号进行处理;采用前额式脑电波传感器采集人的混合脑电波,采用蓝牙通讯模块将前额式脑电波传感器采集到的混合脑电波传输给所述带通选频滤波电路;采用GPRS无线模块将单稳态延时整形电路获得的代表眼睛眨动的脉冲信号传输给远端数据服务器。
本发明的一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,如图1所示,该装置包括脑电波采集单元1、选频滤波单元、限幅单元和延时整形单元。这里,作为一种优选,选频滤波单元采用带通选频滤波电路4来实现,限幅单元采用双限比较器5来实现,延时整形单元采用单稳态延时整形电路6来实现。脑电波采集单元1将采集到的人的混合脑电波信号传输给带通选频滤波电路4,通过带通选频滤波电路4处理获得4~8Hz的θ波;带通选频滤波电路4的输出接至双限比较器5的输入,前者将获得的θ波传输给后者,由后者对该θ波信号进行处理,并获得幅度在预设范围的有效眼眨动信号;双限比较器5的输出接至单稳态延时整形电路6的输入,前者将获得的有效眼眨动信号传输给后者,由后者经过处理获得代表眼睛眨动的脉冲信号。这里,使双限比较器5的两个门限电压分别为5μV和28μV(该两个端值具体是以一定数量的人群作为样本,对其进行脑电波和眼眨动次数采集,再经过比较、统计分析获得),通过该双限比较器5,获得幅度在5~28μV之间(包括5μV和28μV这两个端值)的有效眼眨动信号,同时,还能够使后续进行延时整形得到的脉冲信号具有统一的幅度,使整体更加直观,便于后续查看、分析。
作为一种优选,上述装置还包括蓝牙通讯模块,所述脑电波采集单元1通过该蓝牙通讯模块将所采集到的混合脑电波传输给所述带通选频滤波电路4。具体,该蓝牙通讯模块包括相匹配的蓝牙发射模块2和蓝牙接收模块3,所示脑电波采集单元1的输出接至蓝牙发射模块2的输入,蓝牙接收模块3输出接至所示带通选频滤波电路4的输入。
作为一种优选,上述装置还包括GPRS无线模块7,所述单稳态延时整形电路6通过该GPRS无线模块7将所获得的代表眼睛眨动的脉冲信号传输给远端数据服务器。这里,该远端数据服务器可以隶属于公安部交通管理局和/或公交/的士管路部门。
作为一种优选,如图2所示,所述带通选频滤波电路4包括单运算放大器IC1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1和第二电容C2。单运算放大器IC1的芯片型号为LMV951,其具有6个引脚,从第1引脚到第6引脚分别表示:输出端、接地端、同相输入端、反相输入端、调整端和电源输入端。第一电阻R1的一端构成所述带通选频滤波电路4的输入端IN,第一电阻R1的另一端通过第二电容C2接至单运算放大器IC1的同相输入端,第一电容C1和第二电阻R2的一端分别接至第一电阻R1的另一端,第一电容C1的另一端接地,第二电阻R2的一端接至单运算放大器IC1的输出端;第三电阻R3的一端接至单运算放大器IC1的同相输入端,第三电阻R3的另一端接地;单运算放大器IC1的反相输入端同时连接第四电阻R4和第五电阻R5的一端,第四电阻R4的另一端接地,第五电阻R5的另一端接至单运算放大器IC1的输出端;单运算放大器IC1的调整端和接地端分别接地,单运算放大器IC1的电源输入端连接5V电源,单运算放大器IC1的输出端构成所述带通选频滤波电路4的输出端OUT1。
作为一种优选,所述双限比较器5包括双电压比较器IC2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一二极管D1和第二二极管D2。双电压比较器IC2的芯片型号为LM393,其具有8个引脚,其中,第1引脚和第7引脚均为输出端,第2引脚和第6引脚均为反相输入端,第3引脚和第5引脚均为同相输入端,第4引脚为接地端,第8引脚为电源输入端。第六电阻R6的一端接地,另一端通过第十二电阻R12接至双电压比较器IC2的其中一放大器的同相输入端(即第5引脚);第八电阻R8的一端连接5V电源,第八电阻R8的另一端同时连接第七电阻R7和第九电阻R9的一端,第七电阻R7的另一端接至第六电阻R6的另一端,第九电阻R9的另一端接至双电压比较器IC2的另一放大器的反相输入端(即第2引脚);第十电阻R10和第十一电阻R11的一端相连接并构成所述双限比较器5的输入端,第十一电阻R11的另一端接至双电压比较器IC2的其中一放大器的反相输入端(即第6引脚),第十电阻R10的另一端接至双电压比较器IC2的另一放大器的同相输入端(即第3引脚);双电压比较器IC2的其中一放大器的输出端(即第7引脚)连接第二二极管D2的一端,双电压比较器IC2的另一放大器的输出端(即第1引脚)连接第一二极管D1的一端,第一二极管D1和第二二极管D2的另一端相连接,并构成所述双限比较器5的输出端OUT2;第十三电阻R13的一端接至第二二极管D2的另一端,第十三电阻R13的另一端接地;双电压比较器IC2的接地端接地,电源输入端连接5V电源。
作为一种优选,所述单稳态延时整形电路6包括单稳态触发器IC3、第十四电阻R4和第三电容C3。单稳态触发器IC3的芯片型号为74121,其具有14个引脚,其中,第1引脚为反变量输出端,第2、8、12脚、13引脚均为空,第3引脚和第4引脚均为触发端,第5引脚为施密特触发端,第6引脚为正变量输出端,第9引脚为内定时电阻端,第10引脚为定时电容端,第11引脚为外定时电阻端,第7引脚为接地端,第14引脚为电源输入端。该单稳态触发器IC3的施密特触发端构成所述单稳态延时整形电路6的输入端,单稳态触发器IC3的两个触发端、接地端和内定时电阻端分别接地,电源输入端连接5V电源,外定时电阻端通过第十四电阻R4连接至5V电源;第三电容C3的一端接至单稳态触发器IC3的定时电容端,第三电容C3的另一端接至单稳态触发器IC3的外定时电阻端;单稳态触发器IC3的正变量输出端和反变量输出分别构成所述单稳态延时整形电路6的输出端OUT3、OUT4,单稳态触发器IC3的其余引脚分别空置。
作为一种优选,所述脑电波采集单元1包括前额式脑电波传感器,上述蓝牙发射模块2可以与该前额式脑电波传感器集成于一体。除此,所述脑电波采集单元1也可以是均匀分布有干电极的头盔,该头盔上的各个干电极分别对应脑部穴位。
本发明的一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,其包括如下处理过程:
采用前额式脑电波传感器采集人的脑电波,并通过蓝牙通讯模块将采集到的混合脑电波(包括δ波、α波、β波和)θ波传输给带通选频滤波电路4进行选频滤波处理,从中滤掉δ波、α波和β波,获得θ波;
上述θ波从带通选频滤波电路4的输出端OUT1输出给双限比较器5,该双限比较器5对θ波进行限幅处理,获得幅度在5~28μV之间(包括5μV、28μV两个端值)的有效眼眨动信号;
将该有效眼眨动信号从单稳态触发器IC3的第5引脚输入,通过其内置的斯密特电路将不满足一次完整的眼眨动幅度要求的干扰信号滤掉,即将幅度小于28μV的所有有效眼眨动信号都滤掉,再通过延时整形,将不满足眼眨动时间要求的干扰信号(正常人两次眼眨动的最短时间间隔约为3秒,每次眼眨动所需的时间约为1.5秒,延时整形过程中,将不满足这两个时间要求的限幅的有效眼眨动信号滤掉),获得代表眼睛眨动的脉冲信号,每个脉冲信号代表一次眼睛眨动;
单稳态延时整形电路6通过该GPRS无线模块7将所获得的代表眼睛眨动的脉冲信号传输给远端数据服务器。
参见图2所示,其下方的四张波形图的横轴表示时间(ms),纵轴表示电压(μV)。该四张波形图从左到右分别表示没有分离的混合脑电波、经过带通选频滤波电路4处理获得的频率范围为4~8Hz的θ(Theta)波、经过双限比较器5处理后限幅的θ(Theta)波(亦即有效眼眨动信号),经过单稳态延时整形电路6处理获得的方波脉冲。其中,经过单稳态延时整形电路6处理获得的方波脉冲包括正方波脉冲信号和负方波脉冲信号,分别通过单稳态触发器IC3的正变量输出端和反变量输出端输出,该正、负脉冲方波可根据后续电路接口定义进行选择。此外,经过单稳态延时整形电路6处理获得的方波脉冲的幅度相比有效眼眨动信号的幅度有所放大,便于后续查看、分析该数据。
本发明的一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,其从脑电波提取出代表眼睛眨动次数的脉冲信号后,根据该脉冲信号的分布情况,即可用于判断出人的疲劳状况。例如,当脉冲分布比较集中,且在连续的40秒内至少出现22.6个时,可以判断人处于疲劳状态。将本发明用于对驾驶员进行疲劳检查时,只需采用脑电波采集单元实时采集驾驶员的脑电波,并采用上述带通选频滤波电路、双限比较器、单稳态延时整形电路对采集到的脑电波进行处理,从中提取驾驶员的眼睛眨动次数,并将该提取到的驾驶员的眼睛眨动次数传输给有关管理部门,使有关管理部门可以根据驾驶员的眼睛眨动情况判断驾驶员是否进入疲劳驾驶状态,并对进入疲劳驾驶状态的驾驶员采用语音提醒等方式对驾驶员进行提醒干预,或者对车辆进行远程干预控制,以此大大减少交通事故的发生。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置及方法,但本发明并不局限于实施例,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,其特征在于:包括脑电波采集单元、选频滤波单元、限幅单元和延时整形单元;脑电波采集单元将采集到的人的混合脑电波信号传输给选频滤波单元,通过选频滤波单元处理获得θ波;选频滤波单元的输出接至限幅单元的输入,前者将获得的θ波传输给后者,由后者对该θ波进行限幅处理,获得幅度在预设范围的有效眼眨动信号;限幅单元的输出接至延时整形单元的输入,前者将获得的有效眼眨动信号传输给后者,由后者先滤掉不满足眼眨动幅度要求的干扰信号,并进行延时整形处理,获得代表眼睛眨动的脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,其特征在于:所述选频滤波单元采用带通选频滤波电路,所述限幅单元采用双限比较器,所述延时整形单元采用单稳态延时整形电路。
3.根据权利要求1所述的用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,其特征在于:还包括蓝牙通讯模块,所述脑电波采集单元通过该蓝牙通讯模块将所采集到的混合脑电波传输给所述选频滤波单元;还包括GPRS无线模块,所述延时整形单元通过该GPRS无线模块将所获得的代表眼睛眨动的脉冲信号传输给远端数据服务器;所述脑电波采集单元包括前额式脑电波传感器。
4.根据权利要求2所述的用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,其特征在于:所述带通选频滤波电路包括单运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容和第二电容,第一电阻的一端构成所述带通选频滤波电路的输入端,第一电阻的另一端通过第二电容接至单运算放大器的同相输入端,第一电容和第二电阻的一端分别接至第一电阻的另一端,第一电容的另一端接地,第二电阻的一端接至单运算放大器的输出端;第三电阻的一端接至单运算放大器的同相输入端,第三电阻的另一端接地;单运算放大器的反相输入端同时连接第四电阻和第五电阻的一端,第四电阻的另一端接地,第五电阻的另一端接至单运算放大器的输出端;单运算放大器的调整端和接地端分别接地,单运算放大器的电源输入端连接电源,单运算放大器的输出端构成所述带通选频滤波电路的输出端。
5.根据权利要求2所述的用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,其特征在于:所述双限比较器包括双电压比较器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一二极管和第二二极管;第六电阻的一端接地,另一端通过第十二电阻接至双电压比较器的其中一放大器的同相输入端;第八电阻的一端连接电源,第八电阻的另一端同时连接第七电阻和第九电阻的一端,第七电阻的另一端接至第六电阻的另一端,第九电阻的另一端接至双电压比较器的另一放大器的反相输入端;第十电阻和第十一电阻的一端相连接并构成所述双限比较器的输入端,第十一电阻的另一端接至双电压比较器的其中一放大器的反相输入端,第十电阻的另一端接至双电压比较器的另一放大器的同相输入端;双电压比较器的其中一放大器的输出端连接第二二极管的一端,双电压比较器的另一放大器的输出端连接第一二极管的一端,第一二极管和第二二极管的另一端相连接,并构成所述双限比较器的输出端;第十三电阻的一端接至第二二极管的另一端,第十三电阻的另一端接地;双电压比较器的接地端接地,电源输入端连接电源。
6.根据权利要求2所述的用脑电波提取眼睛眨动次数的装置,其特征在于:所述单稳态延时整形电路包括单稳态触发器、第十四电阻和第三电容;单稳态触发器的施密特触发端构成所述单稳态延时整形电路的输入端,单稳态触发器的两个触发端、接地端和内定时电阻端分别接地,电源输入端连接电源,外定时电阻端通过第十四电阻连接至电源;第三电容的一端接至单稳态触发器的定时电容端,第三电容的另一端接至单稳态触发器的外定时电阻端;单稳态触发器的正变量输出端和反变量输出分别构成所述单稳态延时整形电路的输出端,单稳态触发器的其余引脚分别空置。
7.一种用脑电波提取眼睛眨动次数的方法,其特征在于:包括如下步骤:
将采集到的人的混合脑电波进行选频滤波处理,获得θ波;
对上述获得的θ波进行限幅处理,获得幅度在预设范围的有效眼眨动信号;
将上述获得的有效眼眨动信号中不满足眼眨动幅度要求的干扰信号滤掉,并进行延时整形处理,获得代表眼睛眨动的脉冲信号,每个脉冲信号代表一次眼睛眨动。
8.根据权利要求7所述的用脑电波提取眼睛眨动次数的方法,其特征在于:采用带通选频滤波电路对采集到的人的混合脑电波进行选频滤波处理;采用双限比较器对θ波进行限幅处理,采用单稳态延时整形电路对获得的限幅的有效眼眨动信号进行处理。
9.根据权利要求8所述的用脑电波提取眼睛眨动次数的方法,其特征在于:采用前额式脑电波传感器采集人的混合脑电波,采用蓝牙通讯模块将前额式脑电波传感器采集到的混合脑电波传输给所述带通选频滤波电路;采用GPRS无线模块将单稳态延时整形电路获得的代表眼睛眨动的脉冲信号传输给远端数据服务器。
10.根据权利要求7所述的用脑电波提取眼睛眨动次数的方法,其特征在于:所述有效眼眨动信号的幅度范围为5~28μV。
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