تقدير درجة إغلاق العين باستخدام مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ وتطبيقه في الكشف عن نعاس السائقين

نوري جافيت

تم التحديث في

12‏/09‏/2014

تقدير درجة إغلاق العين باستخدام مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ وتطبيقه في الكشف عن نعاس السائقين

نوري جافيت

تم التحديث في

12‏/09‏/2014

تقدير درجة إغلاق العين باستخدام مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ وتطبيقه في الكشف عن نعاس السائقين

نوري جافيت

تم التحديث في

12‏/09‏/2014

غانغ لي ووان-يونغ تشونغ، قسم الهندسة الإلكترونية، جامعة بوكيونغ الوطنية، كوريا. 2014

ملخص

في الوقت الحالي، تتم دراسة أجهزة كشف نعاس السائقين التي تستخدم تقنية قائمة على الفيديو على نطاق واسع. وتعد درجة إغلاق الجفن (ECD) المقياس الرئيسي للطرق القائمة على الفيديو، ومع ذلك، فإن العيوب مثل قيود السطوع والعقبات العملية مثل تشتت انتباه السائقين تحد من نجاحها. تقدم هذه الدراسة طريقة لحساب درجة إغلاق الجفن باستخدام مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ (EEG) بدلاً من الطرق القائمة على الفيديو. وتستند الفرضية إلى أن درجة إغلاق الجفن تُظهر علاقة خطية مع التغيرات في تخطيط أمواج الدماغ القذالي. وتم تضمين ما مجموعه 30 مشاركاً في هذه الدراسة: شارك عشرة منهم في تجربة بسيطة لإثبات المفهوم للتحقق من العلاقة الخطية بين درجة إغلاق الجفن وتخطيط أمواج الدماغ، ثم شارك عشرون في تجربة قيادة رتيبة على طريق سريع في بيئة محاكاة القيادة لاختبار مدى قوة العلاقة الخطية في التطبيقات الواقعية. وبالاعتماد على الطريقة القائمة على الفيديو كمرجع، وُجد أن نسبة قوة ألفا من قناة O2 هي أفضل ميزة مدخلة لتقدير الانحدار الخطي لدرجة إغلاق الجفن. وكان أفضل معامل ارتباط تربيعي إجمالي (SCC، المشار إليه بـ r2) ومتوسط الخطأ التربيعي (MSE) الذي تم التحقق من صحته بواسطة نموذج انحدار ناقل الدعم الخطي وطريقة ترك مشارك واحد خارجاً هو r2 = 0.930 و MSE = 0.013. ويمكن لنموذج EEG-ECD الخطي المقترح أن يحقق دقة بنسبة 87.5% و 70.0% للمشاركين الذكور والإناث على التوالي، لتطبيق نعاس السائق، نسبة إغلاق الجفن فوق حدقة العين بمرور الوقت (PERCLOS). ولا تعالج طريقة تقدير درجة إغلاق الجفن الجديدة هذه عيوب الطريقة القائمة على الفيديو فحسب، بل تجعل تقدير درجة إغلاق الجفن أيضاً أكثر كفاءة من حيث الحوسبة وأسهل في التنفيذ في مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ في الوقت الفعلي.اضغط هنا لقراءة التقرير الكامل

غانغ لي ووان-يونغ تشونغ، قسم الهندسة الإلكترونية، جامعة بوكيونغ الوطنية، كوريا. 2014

ملخص

في الوقت الحالي، تتم دراسة أجهزة كشف نعاس السائقين التي تستخدم تقنية قائمة على الفيديو على نطاق واسع. وتعد درجة إغلاق الجفن (ECD) المقياس الرئيسي للطرق القائمة على الفيديو، ومع ذلك، فإن العيوب مثل قيود السطوع والعقبات العملية مثل تشتت انتباه السائقين تحد من نجاحها. تقدم هذه الدراسة طريقة لحساب درجة إغلاق الجفن باستخدام مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ (EEG) بدلاً من الطرق القائمة على الفيديو. وتستند الفرضية إلى أن درجة إغلاق الجفن تُظهر علاقة خطية مع التغيرات في تخطيط أمواج الدماغ القذالي. وتم تضمين ما مجموعه 30 مشاركاً في هذه الدراسة: شارك عشرة منهم في تجربة بسيطة لإثبات المفهوم للتحقق من العلاقة الخطية بين درجة إغلاق الجفن وتخطيط أمواج الدماغ، ثم شارك عشرون في تجربة قيادة رتيبة على طريق سريع في بيئة محاكاة القيادة لاختبار مدى قوة العلاقة الخطية في التطبيقات الواقعية. وبالاعتماد على الطريقة القائمة على الفيديو كمرجع، وُجد أن نسبة قوة ألفا من قناة O2 هي أفضل ميزة مدخلة لتقدير الانحدار الخطي لدرجة إغلاق الجفن. وكان أفضل معامل ارتباط تربيعي إجمالي (SCC، المشار إليه بـ r2) ومتوسط الخطأ التربيعي (MSE) الذي تم التحقق من صحته بواسطة نموذج انحدار ناقل الدعم الخطي وطريقة ترك مشارك واحد خارجاً هو r2 = 0.930 و MSE = 0.013. ويمكن لنموذج EEG-ECD الخطي المقترح أن يحقق دقة بنسبة 87.5% و 70.0% للمشاركين الذكور والإناث على التوالي، لتطبيق نعاس السائق، نسبة إغلاق الجفن فوق حدقة العين بمرور الوقت (PERCLOS). ولا تعالج طريقة تقدير درجة إغلاق الجفن الجديدة هذه عيوب الطريقة القائمة على الفيديو فحسب، بل تجعل تقدير درجة إغلاق الجفن أيضاً أكثر كفاءة من حيث الحوسبة وأسهل في التنفيذ في مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ في الوقت الفعلي.اضغط هنا لقراءة التقرير الكامل

غانغ لي ووان-يونغ تشونغ، قسم الهندسة الإلكترونية، جامعة بوكيونغ الوطنية، كوريا. 2014

ملخص

في الوقت الحالي، تتم دراسة أجهزة كشف نعاس السائقين التي تستخدم تقنية قائمة على الفيديو على نطاق واسع. وتعد درجة إغلاق الجفن (ECD) المقياس الرئيسي للطرق القائمة على الفيديو، ومع ذلك، فإن العيوب مثل قيود السطوع والعقبات العملية مثل تشتت انتباه السائقين تحد من نجاحها. تقدم هذه الدراسة طريقة لحساب درجة إغلاق الجفن باستخدام مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ (EEG) بدلاً من الطرق القائمة على الفيديو. وتستند الفرضية إلى أن درجة إغلاق الجفن تُظهر علاقة خطية مع التغيرات في تخطيط أمواج الدماغ القذالي. وتم تضمين ما مجموعه 30 مشاركاً في هذه الدراسة: شارك عشرة منهم في تجربة بسيطة لإثبات المفهوم للتحقق من العلاقة الخطية بين درجة إغلاق الجفن وتخطيط أمواج الدماغ، ثم شارك عشرون في تجربة قيادة رتيبة على طريق سريع في بيئة محاكاة القيادة لاختبار مدى قوة العلاقة الخطية في التطبيقات الواقعية. وبالاعتماد على الطريقة القائمة على الفيديو كمرجع، وُجد أن نسبة قوة ألفا من قناة O2 هي أفضل ميزة مدخلة لتقدير الانحدار الخطي لدرجة إغلاق الجفن. وكان أفضل معامل ارتباط تربيعي إجمالي (SCC، المشار إليه بـ r2) ومتوسط الخطأ التربيعي (MSE) الذي تم التحقق من صحته بواسطة نموذج انحدار ناقل الدعم الخطي وطريقة ترك مشارك واحد خارجاً هو r2 = 0.930 و MSE = 0.013. ويمكن لنموذج EEG-ECD الخطي المقترح أن يحقق دقة بنسبة 87.5% و 70.0% للمشاركين الذكور والإناث على التوالي، لتطبيق نعاس السائق، نسبة إغلاق الجفن فوق حدقة العين بمرور الوقت (PERCLOS). ولا تعالج طريقة تقدير درجة إغلاق الجفن الجديدة هذه عيوب الطريقة القائمة على الفيديو فحسب، بل تجعل تقدير درجة إغلاق الجفن أيضاً أكثر كفاءة من حيث الحوسبة وأسهل في التنفيذ في مستشعرات تخطيط أمواج الدماغ في الوقت الفعلي.اضغط هنا لقراءة التقرير الكامل

تابع القراءة

تقييم مدى قدرة الأطفال على استخدام واجهات الدماغ والحاسوب البسيطة