Optisches EEG für Mensch-Maschine-Schnittstellen
Stand der Technik / Motivation
- Die Messung der Gehirnaktivität durch die Elektroenzephalografie (EEG) ist der "Goldstandard" zur Bestimmung diverser physischer und psychologischer Zustände wie Müdigkeit, Aufmerksamkeit, Ablenkung
- Aktuelle EEG-Verfahren setzten bisher auf teure und konktaktbehaftete Methoden, welche die Verwendungsmöglichkeiten, z.B. in der Robotik oder teilautonomen Fahrzeugen, einschränken
- Eine alternative, kontaktlose Methode besteht in der Vermessung des Pupillendurchmessers im Auge durch eine Kamera, welche auf mittleren und langen Zeitskalen (> 30s) mit der Gehirnaktivität in gewissen Bereichen und Frequenzbändern korreliert
Ziele
- Untersuchung der Korrelation auf kurzen Zeitskalen
- Messung diverser, bekannter EEG-Signale mit der kontaktlosen Methode, und Erzeugung von Indikatoren, welche im Rahmen des HerMes-Projektes der TU Clausthal zur Bestimmung menschlicher psychologischer Parameter in kooperativen Mensch-Maschine-Teams herangezogen werden können
- Implementierung des Sensors am Demonstrator für Mensch-Maschine-Kollaboration im Rahmen des Verbundprojektes KEIKO - Kognitiv und Empathisch Intelligente Kollaborierende Roboter
Methoden
- Entwicklung eines präzisen Algorithmus zur Bestimmung des Pupillendurchmessers aus Kamerabildern, basierend auf Ellipsendetektion
- Realisierung eines Versuchsaufbaus, bestehend aus Beleuchtung, Kamera und EEG und Reizgeber
- Untersuchung des Einflusses der Beleuchtung
- Bestimmung der Empfindlichkeit bzw. des Noise-Floor
- Durchführung verschiedener Korrelationsmessungen mit Probanden
Ergebnisse
- Konstruktion eines hochauflösenden Pupillometers im Sub-Mikrometerbereich
- Entwurf eines Brain-Computer-Interface mit Helligkeitsstimuli (Pupillenlichtreflex) bei 2-7 Hz
Abschlussarbeit
Aktuell werden folgende Themen angeboten:
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Tel.: +49 5323 72-5234
E-Mail: rohweder@iei.tu-clausthal.de