Gościmy

Naszą witrynę przegląda teraz 2 gości 

Logowanie





Designed by:

SpinScreen PDF Drukuj Email

Autor: M.DolińskiProwadzone od kilku lat badania w Instytucie Elektroniki PŁ, dotyczące projektowania interfejsów BCI wykorzystujących analizę potencjałów SSVEP zaowocowały opracowaniem nowatorskiej metody naprzemiennej stymulacji wzroku. Ponadto badania te pokazały, że odpowiednie zaprojektowanie układu stymulującego umożliwia znaczną poprawę szybkości i niezawodności takich interfejsów. Dalsze prace nad nowymi metodami stymulacji wzroku, prowadzone w ramach projektu VEPCOM, wymagają jednak stosowania specjalistycznej aparatury, niedostępnej na rynku. Celem projektu SpinScreen jest opracowanie, na potrzeby projektu VEPCOM, uniwersalnego fotostymulatora umożliwiającego wyświetlanie pełnokolorowych wzorów pulsujących z częstotliwością sięgającą 100Hz.

 

Koordynator prac: dr inż. Marcin Byczuk

 

Główny wykonawca: Maciej Doliński

 

Status projektu: zakończony


Sposoby stymulacji wzroku

Urządzenia stosowane obecnie w badaniach wzrokowych potencjałów wywołanych można podzielić na dwie zasadnicze grupy:  urządzenia do stymulacji za pomocą wzorów (np. w postaci szachownicy) oraz urządzenia do stymulacji za pomocą jednolitego światła. W urządzeniach należących do pierwszej grupy stosuje się wyświetlanie odpowiednich wzorów na ekranie monitora. Niewątpliwą zaletą takich urządzeń jest ich duża rozdzielczość, szczególnie przy zastosowaniu monitorów klasy HD. Nie nadają się one jednak do stymulacji z dużymi częstotliwościami, ponieważ stosowana obecnie częstotliwość odświeżania obrazu, wynosząca 60Hz, ogranicza zakres częstotliwości stymulacji do 30Hz (twierdzenie Nyquista o próbkowaniu). Ponieważ silne sygnały SSVEP obserwuje się również dla stymulacji z częstotliwością przekraczającą nawet 50Hz, takie urządzenia nie sprawdzą się w pracach nad wydajnymi systemami BCI, gdyż liczba dostępnych znaków lub komend w dużej mierze zależy od zakresu częstotliwości stymulacji. Druga grupa urządzeń wykorzystuje diody LED, które mogą pracować z częstotliwościami rzędu setek Hz. Urządzenia te mogą zawierać pojedyncze diody LED o dużej mocy lub składać się z matryc LED, dzięki czemu możliwe jest formowanie pewnych wzorów o dużej powierzchni. Jednocześnie jednak rozdzielczość takiej matrycy jest nieporównywalnie mniejsza od rozdzielczości standardowego monitora PC. W praktyce trudne jest więc uzyskanie jednocześnie dużej częstotliwości stymulacji i dużej rozdzielczości wyświetlanego wzoru, co jest konieczne w prowadzonych badaniach. Sytuacja ta skłoniła nas do zaprojektowania urządzenia, które stanowi kompromis między omówionymi sposobami stymulacji.

Fotostymulator rotacyjny

Układ segmentów tarczyZasada działania fotostymulatora rotacyjnego wykorzystuje technikę tzw. wyświetlania widmowego, stosowaną w oscyloskopach analogowych i monitorach CRT. W odróżnieniu od tych urządzeń, obraz nie jest wyświetlany za pomocą wiązki elektronów lecz za pomocą miniaturowych diod LED umieszczonych promieniście na specjalnej tarczy wirującej z dużą szybkością. Obraz jest więc wyświetlany we współrzędnych biegunowych, a nie kartezjańskich, co ma dodatkową zaletę – rozdzielczość obrazu nie jest stała i zmienia się w zależności od odległości punktu w obrazie od jego środka, czyli punktu obrotu tarczy. Podobnie zbudowana jest siatkówka oka ludzkiego – im bliżej środka pola widzenia(tzw. plamka żółta), tym większa jest liczba fotoreceptorów, a więc i większa rozdzielczość widzianego obrazu. Taki fotostymulator jest więc bardziej dostosowany do sposobu rejestracji obrazu przez ludzkie oko.

Autor: M.DolińskiObraz wyświetlany jest za pomocą 24 diod LED umieszczonych na tarczy w trzech promienistych linijkach obróconych względem siebie o 120°. Każda linijka zawiera 8 jednokolorowych diod LED i jest odpowiedzialna za wyświetlanie innej barwy podstawowej (odpowiednio czerwonej, zielonej i niebieskiej). Jasność każdej diody jest zmieniana z 8 bitową dokładnością co 1/24 obrotu. Możliwe jest więc wyświetlanie pełnokolorowych wzorów składających się ze 192 elementów składowych (segmentów) w postaci wycinków pierścieni (rysunek obok). Długość tych elementów zależy oczywiście od ich odległości od środka tarczy i wynosi odpowiednio 0,4mm dla wewnętrznego pierścienia i 4mm dla pierścienia zewnęrznego, natomiast grubość jest stała i wynosi 2mm. Na rysunku widoczny jest również przykładowy obraz wyświetlany przez wirującą tarczę, składający się z 8 jednostkowych segmentów (widoczny w górnej części tarczy).

 

>>> Zobacz video z testów uruchomieniowych fotostymulatora! <<<

 

Na zdjęciu: Fotostymulator w trakcie testów w stanowisku pomiarowym.