ДЕТЕКЦИЯ ДВИЖЕНИЙ ГЛАЗ ПО ЭЛЕКТРООКУЛОГРАММЕ ПРИ СМЕЩЕНИЯХ ВЗОРА

摘要

При саккадах в районе глазниц регистрируются изменения потенциала. Их знак зависит от места электрода и от направления поворота глаз, а амплитуда - от угла поворота. По картине потенциалов можно решить обратную задачу, т. е. описать траекторию взора и использовать глаза (в режиме оп-1те) для управления компьютером. Для этого нужно помещать экранный курсор в расчетную точку фиксации взора: он окажется там, куда человек посмотрит. Использовались 4 электрода. Электроды под глазами служили для оценки вертикальной составляющей смещений взора, боковые электроды в углах глазниц - для оценки горизонтальной составляющей. При саккадах резкие однополярные броски потенциала имеют вид ступенек, которые детектировались и измерялись. Для этого сигнал подвергался цифровой фильтрации при помощи комплексного фильтра собственной разработки. Затем по соотношению амплитуд в 4 точках вычислялось направление и угол поворота глаз.Характерные броски потенциала при спонтанных морганиях идентифицировались и игнорировались. Произвольные моргания одним глазом использовались для имитации кликов мыши. Вначале испытуемому задавался режим скачков взора на определенные углы в 8 направлениях. Это была калибровка стандартных саккад (в микровольтах). По калибровочной кривой решалась обратная задача - по отклонениям (мкВ) вычислить пункт экрана (пиксел) для помещения курсора. Затем проводилась тренировка в управлении курсором при помощи глаз, в конце которого управление компьютером полностью передавалось испытуемому. Эта разработка относится к классу устройств, называемых мозг-компьютерными интерфейсами.В ходе работы получены интересные факты о координации глаз - перед началом саккад в ЭОГ обнаруживается короткий потенциал негативной полярности длительностью 10-15 мс. Показано, что с возрастом амплитуда ЭОГ саккад уменьшается. При переводе взора влево отклонение левого глаза значимо больше, чем правого, в то время как при переводе взора вправо боковые отклонения глаз не отличаются. При диагональных движениях вправо-вниз и влево-вверх правый глаз скашивается больше левого, а при движениях вправо-вверх и влево-вниз левый глаз скашивается больше правого. Межполовые различия в координации глаз незначительны.