CN116138758A - 第一视角音视及生物信号采集装置 - Google Patents

第一视角音视及生物信号采集装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116138758A
CN116138758A CN202310204829.2A CN202310204829A CN116138758A CN 116138758 A CN116138758 A CN 116138758A CN 202310204829 A CN202310204829 A CN 202310204829A CN 116138758 A CN116138758 A CN 116138758A
Authority
CN
China
Prior art keywords
visual
signal acquisition
biological signal
module
audio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310204829.2A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡震宇
李洪新
卢中兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Dison Digital Entertainment Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Dison Digital Entertainment Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Dison Digital Entertainment Technology Co ltd filed Critical Beijing Dison Digital Entertainment Technology Co ltd
Priority to CN202310204829.2A priority Critical patent/CN116138758A/zh
Publication of CN116138758A publication Critical patent/CN116138758A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/296—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electromyography [EMG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/297—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrooculography [EOG]: for electroretinography [ERG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/389—Electromyography [EMG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/398—Electrooculography [EOG], e.g. detecting nystagmus; Electroretinography [ERG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4803—Speech analysis specially adapted for diagnostic purposes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

本发明提供第一视角音视及生物信号采集装置，属于人体生物信号采集技术领域，包括：第一视角音视获取模块获取用户第一视角图像信息和第一视角的音频信息，生物信号采集模块采集用户的生物信号；数据收集模块对生物信号进行预处理，并对第一视角图像信息、第一视角的音频信息以及预处理后的生物信号进行传输；电池和充放电模块为生物信号采集模块、第一视角音视获取模块以及数据收集模块供电。本发明无繁琐的安装调试步骤，采集过程的受限减少，提高数据样本数量，减少由于样本较少所产生的较大误差；结合第一视角音视获取，可用于分析用户生物信号变化的诱导因素，为数据分析提供新的参考角度。

Description

第一视角音视及生物信号采集装置
技术领域
本发明涉及人体生物信号采集技术领域，具体涉及一种第一视角音视及生物信号采集装置。
背景技术
生物电信号是人体生理参数的重要指标，在心理学研究、智慧医疗等领域广泛应用。常见的生物电信号主要有：脑电信号(EEG)、肌电信号(EMG)、眼电信号(EOG)、PPG信号等，将这些生物信号的电位记录下来，转化为脑电图、肌电图、眼电图、光电容积图等。
目前，生物信号采集技术有如下问题：生物信号采集设备专业性较强，需要专业人员进行较为复杂的操作，使得采集效率较低，数据样本较少；在进行生物信号分析时，只能观察到生物信号的波动，无法探究用户生物信号变化的原因，生物信号数据分析不够准确，产生较大误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种第一视角音视及生物信号采集装置，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种第一视角音视及生物信号采集装置，包括：
第一视角音视获取模块、数据收集模块、生物信号采集模块以及电池和充放电模块；
所述第一视角音视获取模块，用于获取用户第一视角图像信息和第一视角的音频信息；
所述生物信号采集模块，用于采集用户的生物信号，包括脑电信号、肌电信号、眼电信号、皮肤电信号、PPG信号；
所述数据收集模块，用于对生物信号进行预处理，并对第一视角图像信息、第一视角的音频信息以及预处理后的生物信号进行传输；
所述电池和充放电模块，用于为所述生物信号采集模块、所述第一视角音视获取模块以及所述数据收集模块供电。
优选的，所述第一视角音视获取模块包括摄像头模组和麦克风模组，所述摄像头模组在所述生物信号采集模块的外壳固定层配置滑轨，通过滑轨调节两个摄像头模拟第一视角，记录被试看到的内容，更加真实模拟、获取用户第一视角图像信息；所述麦克风模组，包括麦克风和调节板，将所述调节板安装在所述生物信号采集模块的外壳固定层上，装备在用户左右耳对应位置，用于获取用户第一视角的音频信息。
优选的，所述电池和充放电模块包括电池模组、充电接口、外接充电线；所述电池模组，用于为所述生物信号采集模块、所述第一视角音视获取模块以及所述数据收集模块供电。
优选的，所述数据收集模块包括数据预处理单元和数据传输单元；所述数据预处理单元用于收集处理所述生物信号；所述数据传输单元与所述生物信号采集模块和第一视角音视获取模块进行有线传输；所述数据传输单元通过无线传输将第一视角图像信息、第一视角的音频信息以及预处理后的生物信号传输到相应计算机控制端。
优选的，所述生物信号采集模块包括面部生物特征信号采集装置和头皮生物特征信号采集装置；所述面部生物特征信号采集装置包括柔性子层、电路板子层、电磁屏蔽子层和外壳固定层。
优选的，所述柔性子层，由柔性材料制成，设有多个通孔，柔性材料在与用户面部接触时可弯曲到适当的弧度，所述电路板子层的电极可穿过所述通孔，对电极位置进行微调。
优选的，所述电路板子层，包括电极传感器和光学传感器；所述电极传感器用于采集用户的脑电信号、肌电信号、眼电信号、皮肤电信号；所述光学传感器，通过光电容积脉搏波描记法，获取用户的PPG信号。
优选的，所述电极传感器包括：一个电极，所述电极包括由金属导电材料制成的表面和基底，所述表面可穿过所述柔性子层的通孔与用户面部接触，所述基底用于连接导电表面和电路板，作为所述导电表面采集生物信号的导电路径的一部分；所述电路板为柔性电路板，当用户佩戴设备时，能够变形以适应用户的面部结构。
优选的，所述电磁屏蔽子层，用于屏蔽外界电磁干扰；所述外壳固定层，为设备外壳，用于固定柔性子层、电路板子层和电磁屏蔽子层。
优选的，所述头皮生物特征信号采集装置为微针电极，通过微针电极进行头皮生物特征信号采集，将信号集成到中心控制板(即电路板)，所述微针电极与面部生物特征信号采集装置相连。
本发明有益效果：使用过程中无繁琐的安装调试步骤，无需专业人员和专业场地也可进行数据采集；供电及传输均可选择无线连接，使得设备更加便捷，采集过程的受限减少，提高数据样本数量，减少由于样本较少所产生的较大误差；结合第一视角音视获取，可用于分析用户生物信号变化的诱导因素，为数据分析提供新的参考角度。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的第一视角音视及生物信号采集装置连接结构示意图。
图2为本发明实施例所述第一视角音视及生物信号采集装置中生物信号采集模块的面部生物特征信号采集装置结构***图。
其中：21-柔性子层；211-通孔；22-电路板子层；221-电极传感器；23-电磁屏蔽子层；24-外壳固定层；241-麦克风模组；242-摄像头模组。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例1
本实施例1中，提供一种第一视角音视及生物信号采集装置，包括：第一视角音视获取模块、数据收集模块、生物信号采集模块以及电池和充放电模块；所述第一视角音视获取模块，用于获取用户第一视角图像信息和第一视角的音频信息；所述生物信号采集模块，用于采集用户的生物信号，包括脑电信号、肌电信号、眼电信号、皮肤电信号、PPG信号；所述数据收集模块，用于对生物信号进行预处理，并对第一视角图像信息、第一视角的音频信息以及预处理后的生物信号进行传输；所述电池和充放电模块，用于为所述生物信号采集模块、所述第一视角音视获取模块以及所述数据收集模块供电。
所述第一视角音视获取模块包括摄像头模组242和麦克风模组241，所述摄像头模组242在所述生物信号采集模块的外壳固定层24设置有滑轨，滑轨上滑动设置有滑块，摄像头模组固定在滑块上，滑轨的侧壁设置有沿滑轨长度方向的条形限位孔，限位孔内设置拧紧螺栓，当滑块滑动至合适的位置时，旋拧拧紧螺栓，使拧紧螺栓的端部抵紧滑块，使其位置固定，通过滑轨调节两个摄像头模拟第一视角，记录被试看到的内容，更加真实模拟、获取用户第一视角图像信息；所述麦克风模组241，包括麦克风和调节板，将所述调节板安装在所述生物信号采集模块的外壳固定层24上，装备在用户左右耳对应位置，用于获取用户第一视角的音频信息。
所述电池和充放电模块包括电池模组、充电接口、外接充电线；所述电池模组，用于为所述生物信号采集模块、所述第一视角音视获取模块以及所述数据收集模块供电。
所述数据收集模块包括数据预处理单元和数据传输单元；所述数据预处理单元用于收集处理所述生物信号；所述数据传输单元与所述生物信号采集模块和第一视角音视获取模块进行有线传输；所述数据传输单元通过无线传输将第一视角图像信息、第一视角的音频信息以及预处理后的生物信号传输到相应计算机控制端。
所述生物信号采集模块包括面部生物特征信号采集装置和头皮生物特征信号采集装置；所述面部生物特征信号采集装置包括柔性子层21、电路板子层22、电磁屏蔽子层23和外壳固定层24。所述柔性子层21，由柔性材料制成，设有多个通孔211，柔性材料在与用户面部接触时可弯曲到适当的弧度，所述电路板子层22上的电极传感器221的电极可穿过所述通孔211，对电极位置进行微调。
所述电路板子层22，包括电极传感器221和光学传感器；所述电极传感器221用于采集用户的脑电信号、肌电信号、眼电信号、皮肤电信号；所述光学传感器，通过光电容积脉搏波描记法，获取用户的PPG信号。
所述电极传感器221包括：电极，所述电极包括由金属导电材料制成的表面和基底，所述表面可穿过所述柔性子层21的通孔211与用户面部接触，所述基底用于连接导电表面和电路板，作为所述导电表面采集生物信号的导电路径的一部分；所述电路板为柔性电路板，当用户佩戴设备时，能够变形以适应用户的面部结构。电极传感器为独立单元，使用不同的电极传感器采集不同的生物信号。将电极传感器和光学传感器采集的信号集成到中心控制板(即电路板)后，可通过传输线传输到相应的计算机控制端。
所述电磁屏蔽子层23，用于屏蔽外界电磁干扰；所述外壳固定层24，为设备外壳，用于固定柔性子层21、电路板子层22和电磁屏蔽子层23。所述头皮生物特征信号采集装置为微针电极，通过微针电极进行头皮生物特征信号采集，将信号集成到中心控制板(即电路板)，微针电极与面部生物特征信号采集装置相连。
实施例2
本实施例2中，提供一种第一视角音视与生物信号采集的设备，该设备包括：第一视角音视获取模块、数据收集模块、电池和充放电模块和生物信号采集模块；
所述第一视角音视获取模块包括摄像头模组242和麦克风模组241，所述摄像头模组242在所述生物信号采集模块的外壳固定层24配置滑轨，通过滑轨调节两个摄像头模拟第一视角，记录被试看到的内容，更加真实模拟、获取用户第一视角图像信息；所述麦克风模组241，包括麦克风和调节板，将所述调节板安装在所述生物信号采集模块的外壳固定层24上，装备在用户左右耳对应位置，用于获取用户第一视角的音频信息；
所述数据收集模块，包括对生物信号的预处理，以及处理后的生物信号及第一视角音视信息的有线和无线传输；
进一步地，所述数据收集模块包括数据预处理单元和数据传输单元；所述数据预处理单元用于收集处理脑电信号(EEG)、肌电信号(EMG)、眼电信号(EOG)、皮肤电信号(EDA)等生物信号；所述数据传输单元包括有线传输和无线传输，设备在所述生物信号采集模块的电路板子层22和第一视角音视获取模块的模组单元配置有传输线，可使用外接数据线获取传输线数据；或采用蓝牙、WIFI等无线传输设备，将完成预处理的生物信号、第一视角音视获取模块采集的音频和图像信息传输到相应计算机控制端。
所述电池和充放电模块，用于为所述生物信号采集模块中电路板子层22、所述第一视角音视获取模块中的摄像头模组242和麦克风模组241、以及所述数据收集模块供电；
所述电池和充放电模块包括电池模组、充电接口、外接充电线；
所述电池模组，由两节可充放电的大功率电池构成，可为摄像头模组242、麦克风模组241、数据收集模块中数据的预处理单元和数据传输单元、以及生物信号采集模块中的电路板子层和头皮生物特征信号采集装置供电；
所述充电接口为可适配常用type-C充电线接口为电池模组充电，或直接为设备供电，使得设备在是否有电池的情况下均可使用；
所述生物信号采集模块，通过多层面板完成用户的脑电信号(EEG)、肌电信号(EMG)、眼电信号(EOG)、皮肤电信号(EDA)、PPG信号等生物信号的采集；
所述生物信号采集模块包括面部生物特征信号采集装置和头皮生物特征信号采集装置；所述面部生物特征信号采集装置包括柔性子层21、电路板子层22、电磁屏蔽子层23和外壳固定层24；所述柔性子层21，是由柔性材料制成的多孔子层，柔性材料在与用户面部直接接触时可弯曲到适当的弧度，多孔设计使得所述电路板子层22的电极可穿过通孔211，对电极位置进行微调。
所述电路板子层22，包括电极传感器221和光学传感器。所述电极传感器221用于采集用户的脑电信号(EEG)、肌电信号(EMG)、眼电信号(EOG)、皮肤电信号(EDA)等生物电信号；所述光学传感器，通过光电容积脉搏波描记法(PPG)，获取用户的PPG信号。所述每一个传感器都包含一个电极，所述电极包括由金属导电材料制成的表面和基底，所述表面可穿过柔性子层21的通孔211与用户面部直接接触，所述基底用于连接导电表面和电路板，作为所述导电表面采集生物信号的导电路径的一部分；所述电路板为柔性电路板，当用户佩戴设备时，能够轻易变形以适应用户的面部结构，使得信号数据更加精准；
所述电磁屏蔽子层23，用于避免其他电磁干扰对于采集生物信号的影响；所述外壳固定层24，为设备外壳，用于固定柔性子层21、电路板子层22和电磁屏蔽子层23；
所述头皮生物特征信号采集装置，与面部生物特征信号采集装置相连。头皮生物特征信号采集装置使用最常用的微针电极技术，在硅材料、金属、聚合物等材料表面制造阵列式结构，能够穿过用户头发接触到用户头皮。采用8个采集点的设计，以获取准确的信号数据。
实施例3
如图1所示，本实施例3中提供一种第一视角音视与生物信号采集的设备，包括电池和充放电模块、生物信号采集模块、第一视角音视获取模块和数据收集模块；
电池和充放电模块为设备提供电力，包括：电池模组、充电接口和外接充电线，电池模组为设备其他模块供电，当电池模组电量不足时，充电接口可外接type-C接口充电线为电池模组充电，或直接为设备供电；
生物信号采集模块用于采集用户脑电信号(EEG)、肌电信号(EMG)、眼电信号(EOG)、皮肤电信号(EDA)、PPG信号等生物信号；面部生物特征信号采集装置分为四层：柔性子层21、电路板子层22、电磁屏蔽子层23和外壳固定层24；柔性子层21与用户皮肤直接接触，采用多孔设计可微调电极位置，以适应用户的不同骨骼结构；电路板子层22为柔性电路板，包括多个传感器，每个传感器都包括一个由金属导电材料制成的电极，电极从柔性子层21的通孔211穿出与用户皮肤接触，并将采集到的数据传回至电路板，并由电路板子层22传输到数据收集模块，对生物信号进行预处理；电磁屏蔽子层23用于避免其他电磁干扰对生物信号数据采集的影响；外壳固定层24为设备的外壳，将柔性子层21、电路板子层22和电磁屏蔽子层23固定在设备外壳上，在调节设备松紧时可更好地贴合用户的骨骼结构，使得采集的数据更加准确；
第一视角音视获取模块包括摄像头模组242和麦克风模组241，安装在所述外壳固定层24，摄像头模组242用于获取用户第一视角图像信息，在外壳固定层24采用滑轨的设计，通过滑轨调节两个摄像头模拟第一视角；麦克风模组241用于获取用户第一视角音频信息，装备在用户左右耳对应位置；所述摄像头模组242和麦克风模组241获取的图像及音频信息，通过传输线传输到数据收集模块，可通过外接数据线进行有线传输，或通过无线传输设备传输至计算机控制端；
数据收集模块包括数据预处理单元和数据传输单元，生物信号采集模块获取的数据通过电路板子层22的传输线传输至数据预处理单元。数据传输单元包括有线传输和无线传输两种形式，有线传输包括传输线和数据线接口，预处理后的生物信号和第一视角音视获取的信息可通过外接数据线连接到计算机控制端进行数据传输，或采用无线传输设备进行蓝牙、WIFI等无线形式的传输。
综上所述，本发明实施例所述的第一视角音视及生物信号采集装置，在使用过程中无繁琐的安装调试步骤，无需专业人员和专业场地也可进行数据采集。供电及传输均可选择无线连接，使得设备更加便捷，采集过程的受限减少，提高数据样本数量，减少由于样本较少所产生的较大误差。本发明结合第一视角音视获取，可用于分析用户生物信号变化的诱导因素，为数据分析提供新的参考角度。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，包括：
第一视角音视获取模块、数据收集模块、生物信号采集模块以及电池和充放电模块；
所述第一视角音视获取模块，用于获取用户第一视角图像信息和第一视角的音频信息；
所述生物信号采集模块，用于采集用户的生物信号，包括脑电信号、肌电信号、眼电信号、皮肤电信号、PPG信号；
所述数据收集模块，用于对生物信号进行预处理，并对第一视角图像信息、第一视角的音频信息以及预处理后的生物信号进行传输；
所述电池和充放电模块，用于为所述生物信号采集模块、所述第一视角音视获取模块以及所述数据收集模块供电。
2.根据权利要求1所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述第一视角音视获取模块包括摄像头模组(242)和麦克风模组(241)，所述摄像头模组(242)在所述生物信号采集模块的外壳固定层(24)配置滑轨，通过滑轨调节两个摄像头模拟第一视角；所述麦克风模组(241)，包括麦克风和调节板，将所述调节板安装在所述生物信号采集模块的外壳固定层(24)上，装备在用户左右耳对应位置，用于获取用户第一视角的音频信息。
3.根据权利要求2所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述电池和充放电模块包括电池模组、充电接口、外接充电线；所述电池模组，用于为所述生物信号采集模块、所述第一视角音视获取模块以及所述数据收集模块供电。
4.根据权利要求1所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述数据收集模块包括数据预处理单元和数据传输单元；所述数据预处理单元用于收集处理所述生物信号；所述数据传输单元与所述生物信号采集模块和第一视角音视获取模块进行有线传输；所述数据传输单元通过无线传输将第一视角图像信息、第一视角的音频信息以及预处理后的生物信号传输到相应计算机控制端。
5.根据权利要求1所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述生物信号采集模块包括面部生物特征信号采集装置和头皮生物特征信号采集装置；所述面部生物特征信号采集装置包括柔性子层(21)、电路板子层(22)、电磁屏蔽子层(23)和外壳固定层(24)。
6.根据权利要求5所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述柔性子层(21)，由柔性材料制成，设有多个通孔(211)，柔性材料在与用户面部接触时可弯曲到适当的弧度，所述电路板子层(22)的电极可穿过所述通孔(211)，对电极位置进行微调。
7.根据权利要求6所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述电路板子层(22)，包括电极传感器(221)和光学传感器；所述电极传感器(221)用于采集用户的脑电信号、肌电信号、眼电信号、皮肤电信号；所述光学传感器，通过光电容积脉搏波描记法，获取用户的PPG信号。
8.根据权利要求7所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述电极传感器(221)包括：一个电极，所述电极包括由金属导电材料制成的表面和基底，所述表面可穿过所述柔性子层(21)的通孔(211)与用户面部接触，所述基底用于连接导电表面和电路板，作为所述导电表面采集生物信号的导电路径的一部分；所述电路板为柔性电路板，当用户佩戴设备时，能够变形以适应用户的面部结构。
9.根据权利要求8所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述电磁屏蔽子层(23)，用于屏蔽外界电磁干扰；所述外壳固定层(24)，为设备外壳，用于固定柔性子层(21)、电路板子层(22)和电磁屏蔽子层(23)。
10.根据权利要求9所述的第一视角音视及生物信号采集装置，其特征在于，所述头皮生物特征信号采集装置为微针电极，通过微针电极进行头皮生物特征信号采集；所述微针电极与面部生物特征信号采集装置相连。
CN202310204829.2A 2023-03-06 2023-03-06 第一视角音视及生物信号采集装置 Pending CN116138758A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310204829.2A CN116138758A (zh) 2023-03-06 2023-03-06 第一视角音视及生物信号采集装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310204829.2A CN116138758A (zh) 2023-03-06 2023-03-06 第一视角音视及生物信号采集装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116138758A true CN116138758A (zh) 2023-05-23

Family

ID=86354375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310204829.2A Pending CN116138758A (zh) 2023-03-06 2023-03-06 第一视角音视及生物信号采集装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116138758A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11980469B2 (en) Systems and methods to gather and analyze electroencephalographic data
US20180242916A1 (en) Electroencephalogram monitoring system and method of use of the same
US20050107716A1 (en) Methods and apparatus for positioning and retrieving information from a plurality of brain activity sensors
CN106345034A (zh) 基于脑电采集终端的用于认知情绪调节的装置
WO2007071180A1 (en) Wearable, wireless and distributed physiological signal monitoring system
US20210022636A1 (en) Bio-signal detecting headband
CN113274038A (zh) 一种联合肌电和压力信号的唇形传感器装置
Paul et al. A versatile in-ear biosensing system for continuous brain and health monitoring
CN212465975U (zh) 一种多模态神经重症监护***
CN110101366A (zh) 一种睡眠监测***
CN113616222A (zh) 基于高密度肌电采集阵列的咬合运动情况监测分析***
CN116138758A (zh) 第一视角音视及生物信号采集装置
CN218391071U (zh) 小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪
CN208822801U (zh) 一种基于脑电波进行心理辅助诊断***
CN206809273U (zh) 电极装置及多导睡眠监测***
CN115192032A (zh) 一种柔性生物电干电极检测方法及装置
CN111449654A (zh) 肌电面膜及其使用方法
CN112022110A (zh) 一种多模态神经重症监护***
CN111920398A (zh) 一种复合型人体生理电信号检测头环
CN111904409A (zh) 用于心电监测的柔性传感器及水凝胶柔性心电监测仪
WO2018211429A1 (en) Modular device for recording and processing of the electrophysiological activity
CN216257128U (zh) 可穿戴头带式咬合运动情况监测装置
CN110584653A (zh) 一种基于可穿戴设备的多电采集、分析与反馈***
Erickson et al. Open-source 128-channel bioamplifier module for ambulatory monitoring of gastrointestinal electrical activity
CN216622892U (zh) 一种眼镜式脑机接口装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination