《脑电波载运工具》PPT课件.pptx

基于脑电波的载运工具控制器的设计,组员:李俊 高波 唐春林 郭灵燕 赵越 指导教师:Professor Steed Huang,目标,环境安全型社会是一种人与自然安全共生的社会形态，其核心内涵之一是人类的生产活动以环境承受能力为基础， 以安全科技为依据。本设计的目的是测试现成的瑜伽程序，收集场景数据，以便将来收集脑信号检测行业流行解决方案。,简介,脑波，又称之为脑电波，是人大脑发出的电波，非常的微弱，只能通过设备来检测。人的脑波在不同状态下，会不同，因此可以通过脑波来量化分析人的精神状态。 科学家讲脑电波分为四种，以下为详细解释 (1)脑波 脑波，是当人们放松身心、沉思时的脑波。它以每秒钟812周波的频率运行着。当人们在做“白日梦”或遐思时，脑波就会呈现这种模式。这种模式下的人应该是处于放松式的清醒状态中。 (2)脑波 脑波，是一种有意识的脑波，它以每秒钟1225周波的频率运行着。当人们处于清醒、专心、保持警觉的状态，或者是在思考、分析、说话和积极行动时，头脑就会发出这种脑波。 (3)脑波 脑波，是人们沉于幻想或刚入眠时发出的脑波。它以每秒钟48周波的频率运行着。这正好属于“半梦半醒”的朦胧时段，在这种状态下，人的大脑正在处理白天接收的资讯，而许多的灵感可能就在这个时候突现。 (4)脑波 脑波，是人们沉睡无梦时发出的脑波。它以每秒钟0.34周波的频率运行。,原理图,医学解剖发现松果体和古人说天眼位置吻合， 所以我们用导电胶带确保信号来源于天眼,实际佩戴方式,实现方式,1.安装mindware软件,2.安装mindware相关驱动,3.运行mindware和自编写的软件,4.获取在瑜伽程序下的原始数据,5.对数据进行一般分析,mindware界面,自编软件方案设计,相关解释,eSense “专注度Attention”指数 这个无符号的一个字节值表明用户当前的“eSense专注度Attention指数”， 即使用者 精神“集中度”水平或“注意度”水平的强烈程度。当你能够进入高度专 注状态 并且可以稳定地控制你的心理活动，该指数的值就会很高。该指数值的范 围是0到100。 心烦意乱、精神恍惚、专注度Attention不集中以及焦虑等精神状态都将降低 专注度Attention指数的数值。默认情况下，数值的输出是有效的。通常一秒钟输出一次。,eSense“冥想度Meditation“指数 这个无符号的一个字节值表明用户当前的“eSense冥想度Meditation指数” ， 即使用 者精神“平静度”水平或“冥想度Meditation”水平。该指数值的范围是0到100。 需要注 意的是，冥想度Meditation指数反映的是使用者的精神状态，而不是其身体状态。 所以，简 单地进行全身肌肉放松并不能快速地提高冥想度Meditation水平。 然而，对大多数人来说， 在正常的环境下，进行身体放松通常有助于精神状态的放松。 冥想度Meditation水平的提高 与大脑活动的减少有明显的关联。,宏定义,int attention;/专注度 int meditation;/冥想度 int raw;/原始数据 int delta;/波段 int theta;/脑波 int alpha1;/脑波 int alpha2;/脑波 int beta1;/脑波 int beta2;/脑波 int gamma1;/脑波 int gamma2;/脑波,部分代码展示,THINKGEAR_API int TG_SetStreamLog (int connectionId, const char *filename) / 做为一个ThinkGear的连接，将对它进行串行数据流字节的读取，它将自动记录这些字节数据到一个日志文件中。 THINKGEAR_API int TG_SetDataLog (int connectionId, const char *filename) /作为一个ThinkGear连接器读取并解析来自它的串行数据流的数据包，它将记录数据解析到一个日志文件。 THINKGEAR_API int TG_EnableBlinkDetection (int connectionId, int enable) /启用或禁止检测 THINKGEAR_API int TG_Connect (int connectionId, const char *serialPortName, int serialBaudrate, int serialDataFormat) /连接一个ThinkGear连接，通过给定的ConnectionId，在串行通信（COM）端口，以便与ThinkGear模块进行通信。 THINKGEAR_API void TG_FreeConnection (int connectionId) /释放与给定的ThinkGear连接相关联的所有内存。,理想数据显示,分别对应 attention meditation raw delta theta alpha1 alpha2 等等,图形化分析,在刚戴上耳机时，被测试者心绪混乱， 经过一小段时间的稳定，当注意曲线、 和禅坐曲线都达到80时，进入放松状态。,两个曲线若保持一段时间在50以上，此时就可认为是放松状态较为持久了。,显然有一些波动，此时被测试者由于闭目冥想，思绪起伏，因而显示为脑电波曲线的波动。,被测试者睁开眼睛，和同学闲聊，思绪一下子放松了，曲线也是迅速下降。,上面是人心思躁乱的状态，曲线走势来看，很明显都是曲线到达一个低谷时，然后有所转变。,很显然符合之前的分析，当二种曲线在80左右些微波动时，被测试者正是处在一个较为专注状态，思绪中没有太多的杂念。,总结,大四上学期期中的时候，学校安排了校内实训。我们小组这次被分派的题目是基于脑电波的载运工具控制器的设计。一开始拿到题目的时候，内心还是有点激动的。脑电波本身属于电信号，而又由于其动态变化，不易捕捉，所以也无法量化分析。这是老师为我们提供了一个神念科技的脑电波测试耳机，虽说这是一个看似简单的儿童玩具，但是其中蕴含的科技含量还是很高的。我们可以用脑磁波与脑电波组合控制无人机，无人车，无人船的行走