遙控眼鏡

2016光寶創新獎 - 技術創新組佳作

作品簡介

由於近年來社群網路上發起了「冰桶挑戰」,這項活動讓人們開始重視漸凍人這個議題。其實不只漸凍人,還有小兒麻痺、生活不便的老人或是重傷的患者,都有個共同的不便-「行動障礙」。鑒於此,本作品實現一種可利用眼電訊號來辨識眼球運動並達成自走車與滑鼠控制的穿戴型嵌入式系統。而本作品相較於其他相關的研究與產品有以下優點:及時處理的嵌入式系統、將眼球運動偵測實現於眼鏡上、自行設計的微小化感測電路、自製可重複使用的感測貼片、使用較少且有別於其他研究的眼電訊號擷取、設計IIR濾波器完成實現數位濾波。在一般的研究中,系統在量測眼電訊號時都需借助電腦的運算能力才能進行眼球動作分析。而在感測訊號的位置上使用五點的量測方式,此種方式不但不符合一般人的美觀也無法將眼電感測系統實現於眼鏡上,並且在硬體電路上沒有考量到實際穿戴空間而進行優化、微小化設計。

我們利用自行設計的微型眼電感測器用以實現於眼球運動分析。透過眼電感測器我們量測眼球在運動時所產生的眼電訊號,並將眼電訊號傳入嵌入式系統,再將訊號建立其特徵點,提供給分類演算法來達到即時的辨識眼球運動。本作品利用Decision Tree演算法的方式將眼球動作分類為九種動作,並且將辨識結果以藍芽4.0的方式傳輸到滑鼠游標與全方向移動機器人,透過這種方式可讓使用者輕鬆地藉由眼球完成全方向移動機器人與滑鼠游標控制。在本作品的技術創新過程中,考量到實際穿戴時的空間限制,如何將硬體電路進行優化、微小化設計等琢磨良深。透過微小化與數位濾波我們可將硬體電路的體積降低且使用較少電子元件,可以使得電量續航力增加、降低製造成本。

研究團隊成員:陳延霖、方鄒晟



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