Desarrollo de una interfaz de computadora humana (HCI) basada en electrooculograma (EOG) y electromiograma de superficie (sEMG) utilizando un sistema integrado de adquisición de bioseñales con auriculares de conducción ósea
Autores: Jo, Ha Na; Park, Sung Woo; Choi, Han Gyeol; Han, Seok Hyun; Kim, Tae Seon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Desarrollo de una interfaz de computadora humana (HCI) basada en electrooculograma (EOG) y electromiograma de superficie (sEMG) utilizando un sistema integrado de adquisición de bioseñales con auriculares de conducción ósea
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Interfaz humano-computadora
Señales de electrooculograma
EOG
Superficie de electromiograma
SEMG
Métodos de HCI
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos de interfaz humano-computadora (HCI) basados en las señales electrooculograma (EOG) generadas por el movimiento ocular se han estudiado continuamente porque pueden transmitir comandos a una computadora o máquina sin necesidad de utilizar ambos brazos. Sin embargo, la usabilidad y la apariencia son los grandes obstáculos para las aplicaciones prácticas, ya que los métodos de HCI basados en EOG convencionales requieren electrodos en la piel fuera del ojo cerca del canto lateral y medial. Para resolver estos problemas, en este artículo, informamos sobre el desarrollo de un método de HCI que puede adquirir simultáneamente señales de EOG y electromiograma de superficie (sEMG) a través de electrodos integrados en auriculares de conducción ósea y transmitir los comandos a través de movimientos oculares horizontales y varios movimientos de mordida. El sistema desarrollado puede clasificar la posición de los ojos dividiendo el rango de 80 grados (desde -40 grados hacia la izquierda hasta +40 grados hacia la derecha) en secciones de 20 grados y también puede reconocer los tres movimientos de mordida basados en las bioseñales obtenidas de los tres electrodos, por lo que un total de 11 comandos pueden ser entregados a una computadora o máquina. Los resultados experimentales mostraron que la interfaz tiene una precisión del 92.04% y 96.10% para los comandos basados en señales de EOG y comandos basados en señales sEMG, respectivamente. En cuanto a los resultados de la aplicación de la interfaz de teclado virtual, la precisión fue del 97.19%, la precisión fue del 90.51%, y la velocidad de escritura fue de 5.75-18.97 letras/min. El sistema de interfaz propuesto puede aplicarse a diversos campos de HCI y HMI, así como a aplicaciones de teclado virtual.
Descripción
Los métodos de interfaz humano-computadora (HCI) basados en las señales electrooculograma (EOG) generadas por el movimiento ocular se han estudiado continuamente porque pueden transmitir comandos a una computadora o máquina sin necesidad de utilizar ambos brazos. Sin embargo, la usabilidad y la apariencia son los grandes obstáculos para las aplicaciones prácticas, ya que los métodos de HCI basados en EOG convencionales requieren electrodos en la piel fuera del ojo cerca del canto lateral y medial. Para resolver estos problemas, en este artículo, informamos sobre el desarrollo de un método de HCI que puede adquirir simultáneamente señales de EOG y electromiograma de superficie (sEMG) a través de electrodos integrados en auriculares de conducción ósea y transmitir los comandos a través de movimientos oculares horizontales y varios movimientos de mordida. El sistema desarrollado puede clasificar la posición de los ojos dividiendo el rango de 80 grados (desde -40 grados hacia la izquierda hasta +40 grados hacia la derecha) en secciones de 20 grados y también puede reconocer los tres movimientos de mordida basados en las bioseñales obtenidas de los tres electrodos, por lo que un total de 11 comandos pueden ser entregados a una computadora o máquina. Los resultados experimentales mostraron que la interfaz tiene una precisión del 92.04% y 96.10% para los comandos basados en señales de EOG y comandos basados en señales sEMG, respectivamente. En cuanto a los resultados de la aplicación de la interfaz de teclado virtual, la precisión fue del 97.19%, la precisión fue del 90.51%, y la velocidad de escritura fue de 5.75-18.97 letras/min. El sistema de interfaz propuesto puede aplicarse a diversos campos de HCI y HMI, así como a aplicaciones de teclado virtual.