CN107967053A - 一种基于脑电波信号的ar场景控制装置及其控制方法 - Google Patents

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常珊
单鑫
陆振宇
陆旭峰
史航
张亦言
戴蒙天
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Abstract

本发明提供一种基于脑电波信号的AR场景控制装置及其控制方法，该控制装置包括脑电波模块、通信模块和AR设备，脑电波模块包括脑电波采集装置、脑电信号处理器、以及用于供电的电源模块，脑电波采集装置的输出端与脑电信号处理器的输入端连接，脑电信号处理器通过通信模块与AR设备建立通信连接。本发明通过脑电传感器采集使用者的脑电波并生成脑电信号，脑电信号处理器将其转换成专注度，经过通信模块传输给AR设备，AR设备接收传来的数据并设置对应的控制指令，从而实现通过脑电波控制AR场景中的物体运动状态，具有较好的体验感。

Description

一种基于脑电波信号的AR场景控制装置及其控制方法
技术领域
本发明属于智能控制、脑电波技术领域，具体涉及一种基于脑电波信号的AR场景控制装置及其控制方法。
背景技术
随着现代科技的不断发展，意念控制已经走入现实生活中。“意念”控制，是利用人类的脑波操控。人类在进行各项生理活动时，大脑会产生电压，也就是我们所称的脑电波。人在不同状态下，脑电波的频率可以分为α、β、θ、δ波。脑机接口技术就是通过对脑电信息的分析解读，将其进一步转化成相应的控制，达到“意念”操控物体。而AR技术是近年来备受关注的热点，AR即增强现实，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的技术。它应用在多等领域，如数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等。
目前还未有通过脑电波信号控制AR场景中的物体运动状态，或者通过脑电波信号控制AR游戏中的人物角色。
发明内容
为解决现有技术存在的没有通过脑电波信号控制AR场景的物体运动状态、或者通过脑电波信号控制AR游戏中的人物角色的缺陷，本发明提供一种基于脑电波信号的AR场景控制装置及其控制方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种基于脑电波信号的AR场景控制装置，包括脑电波模块、通信模块和AR设备，脑电波模块包括脑电波采集装置、脑电信号处理器、以及用于供电的电源模块，脑电波采集装置的输出端与脑电信号处理器的输入端连接，脑电信号处理器通过通信模块与AR设备建立通信连接。
优选的，脑电波采集装置包括脑电传感器，脑电传感器的输出端与脑电信号处理器的输入端连接。
优选的，AR设备为智能手机、平板电脑、PC、智能眼镜或头盔。
优选的，通信模块为蓝牙、有线模块或无线模块。
优选的，还设有AR场景模块，AR场景模块为AR设备与现实结合形成的AR场景、或任意平台上可开发游戏的AR场景。
本发明还提供一种基于脑电波信号的AR场景控制方法，包括以下步骤：
S1、脑电传感器采集使用者的脑电波并生成脑电信号，然后发送给脑电信号处理器；
S2、脑电信号处理器将脑电信号转换成脑电波数据，并经过通信模块发送给AR设备；
S3、AR设备接收脑电波数据并设置对应的控制指令，从而控制AR场景中的物体运动状态。
优选的，脑电波数据为专注度、放松度中的一种或多种。
优选的，AR场景为AR设备与现实结合形成的AR场景、或任意平台上可开发游戏的AR场景。
优选的，物体为AR场景中的物体或游戏中的虚拟人物。
优选的，控制物体运动状态为控制AR场景中的物体运动状态或控制游戏中的虚拟人物及状态。
有益效果：本发明通过脑电传感器采集使用者的脑电波并生成脑电信号，脑电信号处理器将其转换成专注度，经过通信模块传输给AR设备，AR设备接收传来的数据并设置对应的控制指令，从而实现通过脑电波控制AR场景中的物体运动状态，具有较好的体验感。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的结构框图。
图2是本发明一种实施方式的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，如图1至图2所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种基于脑电波信号的AR场景控制装置，包括脑电波模块、通信模块和AR设备，脑电波模块包括脑电波采集装置、脑电信号处理器、以及用于供电的电源模块，脑电波采集装置的输出端与脑电信号处理器的输入端连接，脑电信号处理器通过通信模块与AR设备建立通信连接。其中AR设备为智能手机，智能手机上配有摄像头。
在本实施例中，使用者佩戴脑电波模块，脑电波采集装置采集到使用者的脑电波，并生成脑电信号，脑电信号处理器将其转换成脑电波数据，然后由蓝牙传输给智能手机。
AR智能手机通过摄像头，利用ARA技术在屏幕上呈现现实与虚拟结合的场景。根据实际需求可以选用桌子上的茶杯，将其经过摄像头传输到屏幕上。然后AR技术在智能手机上的实现和蓝牙传输给智能手机的脑电波数据相结合，设置相应的控制指令，达到可以控制屏幕中的茶杯的运动状态，可以前后左右的移动。另外，根据实际需求还可以选择，将现实人物应用于AR场景中；或者，还可以选择，将向现实场景应用于AR设备中。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本实施方式提供的AR场景是增强显示AR游戏。
AR游戏是角色扮演类有消息，游戏可以单机也可以在线。在单机模式下，与电脑对手作战，玩家可以通过“意念”进行游戏，如当专注度达到一定值，可以召唤第三人物，亦或是可以释放某个技能；在联机在线模式下，玩家可以相互对战，不同的专注度有不同的技能，也可以添加放松度给予专属的游戏角色或技能，从而达到不同大脑状态去控制游戏角色，训练玩家的集中注意力，提升玩家的体验感和选择性。
上述实施例均为本发明的实例，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，AR设备不局限于智能手机、平板电脑、PC、智能眼镜或头盔。AR场景也不只是现实场景在智能手机上与AR的结合，还包括其他脑电波控制下的任何平台可开发的游戏AR场景，其他的任何未背离本发明的原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于脑电波信号的AR场景控制装置，其特征在于，包括脑电波模块、通信模块和AR设备，脑电波模块包括脑电波采集装置、脑电信号处理器、以及用于供电的电源模块，脑电波采集装置的输出端与脑电信号处理器的输入端连接，脑电信号处理器通过通信模块与AR设备建立通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于脑电波信号的AR场景控制装置，其特征在于，脑电波采集装置包括脑电传感器，脑电传感器的输出端与脑电信号处理器的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的基于脑电波信号的AR场景控制装置，其特征在于，AR设备为智能手机、平板电脑、PC、智能眼镜或头盔。
4.根据权利要求1所述的基于脑电波信号的AR场景控制装置，其特征在于，通信模块为蓝牙、有线模块或无线模块。
5.根据权利要求1所述的基于脑电波信号的AR场景控制装置，其特征在于，还设有AR场景模块，AR场景模块为AR设备与现实结合形成的AR场景、或任意平台上可开发游戏的AR场景。
6.一种基于脑电波信号的AR场景控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、脑电传感器采集使用者的脑电波并生成脑电信号，然后发送给脑电信号处理器；
S2、脑电信号处理器将脑电信号转换成脑电波数据，并经过通信模块发送给AR设备；
S3、AR设备接收脑电波数据并设置对应的控制指令，从而控制AR场景中的物体运动状态。
7.根据权利要求6所述的基于脑电波信号的AR场景控制方法，其特征在于，脑电波数据为专注度、放松度中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的基于脑电波信号的AR场景控制装置，其特征在于，AR场景为AR设备与现实结合形成的AR场景、或任意平台上可开发游戏的AR场景。
9.根据权利要求6所述的基于脑电波信号的AR场景控制装置，其特征在于，物体为AR场景中的物体或游戏中的虚拟人物。
10.根据权利要求6所述的基于脑电波信号的AR场景控制装置，其特征在于，控制物体运动状态为控制AR场景中的物体运动状态或控制游戏中的虚拟人物及状态。
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