鍵盤|隨著科技向前發展,殘疾人眼睛打字技術或許成為可能

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通過打字進行交流對于嚴重殘障人士向護理人員表達他們的需求至關重要 。 在許多殘疾 , 尤其是由于神經系統疾病導致的嚴重癱瘓中 , 眼球運動往往是最后一個可以控制的運動 , 這使得眼球打字成為一種極其直觀、方便和實用的交流選擇 。 基本上 , 基于眼電圖的眼睛打字系統有兩種方法來生成文本:第一種方法是通過眼電圖信號連續反射和映射眼睛注視的焦點 , 這也可以稱為:“視線”系統 。  


第二種方法是通過轉換特征眼球運動的離散模式來執行的 , 通常是指定的眼球運動方向 , 然后將其用作輸入命令以在指定的打字界面上生成文本 。 眼睛打字界面通常是一個屏幕虛擬鍵盤 , 它只是一個字母數字矩陣或顯示在屏幕上的傳統鍵盤布局 , 允許用戶瀏覽字母以進行打字選擇 。 為了在眼睛注視系統中瀏覽字母 , 眼電圖測量值經過校準并直接用于在屏幕上映射眼睛位置和眼睛運動 , 就好像眼睛正在取代傳統鼠標一樣 。


在眼球運動方向的分類中 , 基本上是上下左右和中心 , 這些都被轉換為虛擬鍵盤上對應的一步光標移動 , 而不是映射視角 。 在能夠通過虛擬鍵盤進行導航后 , 只需將焦點放在相應的字符上即可進行字符選擇過程 。 可以通過注視屏幕上的一個虛擬鍵來完成聚焦 , 即在選擇之前盯著鍵盤鍵相對較短的時間并等待反饋以確認該選擇 。 這種反饋響應可以通過顯示光標或簡單地突出固定字母來實現 。


然后打字系統必須提供一個“選擇”命令 , 該命令可以通過有意眨眼或使用“停留時間”作為激活命令 , 該停留時間是連續固定在所選按鈕上的持續時間 。 最長停留時間通常約為一秒 。 相關文獻中最重要的視線系統之一是鷹眼 , 它幾乎是基于眼電圖的人機交互系統的唯一實際實現眼睛打字 。 該系統已在美國波士頓學院的校園學校成功使用 , 通過僅使用他們的眼球運動操作幾乎所有可能的商業應用程序來幫助嚴重殘疾患者進行交流 。  
【鍵盤|隨著科技向前發展,殘疾人眼睛打字技術或許成為可能】

該系統基于將眼電圖信號直接映射到表示計算機屏幕上光標位置坐標的幅度 。 該軟件每六十分之一秒掃描一次放大器 , 以將眼球運動值轉換為相應的鼠標坐標 。 選擇過程使用居住時間執行 , 這意味著光標在屏幕上的預先指定位置上保持足夠的時間 。 通過鼠標單擊給出反饋 , 以確保用戶的選擇已成功處理 。 據報道 , 學習使用鷹眼是一項后天的技能 , 普通用戶可能需要長達十五分鐘才能掌握使用虛擬屏幕鍵盤拼寫自己的名字 。  


專業人士的報告速率約為每秒一個字符 。 鷹眼并未完全模擬所有鼠標功能 , 例如按住鼠標并發出雙擊 。 鷹眼仍然面臨的另一個重大挑戰以及幾乎所有針對所有視線光標移動系統的開發嘗試 , 是“點石成金問題” , 其中使用眼睛作為命令的輸入方法會產生重大沖突 , 不斷阻止用戶從簡單的“看” 。


在這種情況下 , 當用戶注視以獲取信息并且系統將其與選擇命令混淆時 , 可能會給出錯誤的反饋 , 從而導致無法將用戶的意愿傳達給系統和不需要的響應 。 相關研究人員演示了使用連續“眼睛注視”控制虛擬鍵盤的眼電圖可行性 。 記錄了十四名正常志愿者的水平和垂直眼電圖信號 。 屏幕上的虛擬鍵盤顯示字符矩陣 , 用于選擇的光標由黑色方塊表示 。 用戶試圖通過用眼睛控制黑色方塊的移動并嘗試將其定位在包含字符的單元格之一中來選擇字母 。

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