[发明专利]一种基于EOG的异步字符输入方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于EOG的异步字符输入方法及装置，方法包括步骤：在显示器上显示的虚拟键盘，共有N个键，虚拟键盘一轮一轮进行闪烁，在每一轮中，所有N个键随机闪烁一次；拼写时用户跟着目标键的闪烁进行眨眼，实时采集用户的眼电信号，从采集到的眼电信号中截取一个按键闪亮后一段时间之内的眼电数据作为该闪烁键的原始特征向量，每一轮就产生N个原始特征向量，调用眼电识别方法对上述N个原始特征向量进行识别，输出0‑N中的某一个结果，0表示不满足字符输入的条件，1‑N对应虚拟键盘上的N个按键。本发明在保证眨眼被正常检测的同时，有效排除对非眨眼信号的误判，提高了字符输入的准确率。

主权项

1.一种基于EOG的异步字符输入方法，其特征在于，包括以下步骤：在显示器上显示的虚拟键盘，共有N个按键，虚拟键盘一轮一轮进行闪烁，在每一轮中，所有N个按键随机闪烁一次；拼写时用户跟着目标按键的闪烁进行眨眼，眼电采集模块实时采集用户的眼电信号，从采集到的眼电信号中截取一个按键闪亮后一段时间之内的眼电数据作为该按键的原始特征向量，每一轮产生N个原始特征向量，当这N个原始特征向量收集完成时调用眼电识别方法进行识别，眼电识别算法将输出0‑N中的某一个结果，0表示不满足字符输入的条件，1‑N对应虚拟键盘上的N个按键；具体包括步骤：S1：虚拟键盘一轮一轮进行闪烁，在每一轮中，所有N个按键随机闪烁一次，拼写时要求用户跟着目标按键的闪烁进行眨眼，眼电采集模块实时采集用户的眼电信号，从采集到的眼电信号中为每个按键截取其闪亮后100‑500毫秒时间范围之内的眼电数据作为该按键在本轮闪烁中的初始特征；S2：对所截取到的初始特征数据依次进行包括去除基线漂移、去除50Hz工频干扰以及0.1‑30Hz带通滤波在内的预处理；S3：对步骤S2预处理之后的眼电数据x求一阶差分，具体方法为：di＝xi+1‑xi其中，i表示第i个采样点，d表示差分后的信号；S4：差分之后的N个特征D＝[d1,d2,...,dN]，对应一轮中N次按键闪烁，进行SVM分类和波形检测，得到N个SVM分类结果S＝[s1,s2,...，si,...,sN]和N个波形检测结果W＝[w1,w2,...,wi,...,wN]，其中对SVM分类结果S只保留其最大的前M个分值并将其余置零；将SVM分类结果S和波形检测结果W相乘，得到Rt，t表示第t轮：Rt是一个包含M个非零值的N维行向量；S5：遍历Rt，若不存在rit＞0，则当前轮无目标输出，返回步骤S1继续检测；若存在rit＞0，则满足rit＞0的按键被视为当前轮的候选目标，作进一步判断；S6：在连续三次的检测中，第t,t‑1,t‑2次检测，如果没有任何一个按键两次被检测为候选目标，则当前轮无目标输出，输出结果为0，返回步骤S1继续检测；否则，对应最大rit+rit‑1+rit‑2的按键被确定为目标，并根据按键执行其对应的操作，然后转入步骤S1继续检测。