Interface Cérebro Computador baseada em Profundidade de Campo
Uma interface cerebro computador (ICC) fornece uma conexão direta entre os sinais cerebrais e um computador, gerando um canal alternativo de comunicação que não envolve a rotas tradicionais como músculos e nervos.
O Potencial Evocado Visual (Visual Evoked Potential ou VEP) é eliciado na região occipital do escalpo como reação a um estímulo visual luminoso. Em regime permanente, o estimulo luminoso é apresentado de forma intermitente com frequência constante. A frequencia dos potenciais evocados em regime permanente (Steady-state Visual Evoked Potentials or SSVEP) pode ser mensurada nos sinais eletroencefalográficas (EEG) coletadas no córtex occipital.
Em ICCs baseados em SSVEP, um conjunto de estímulos luminosos com distintas frequências são apresentados para os usuários. Visto que cada estímulo é associado a um comando, os usuários selecionam algum comando olhando diretamente para estimulo correspondente. Para esse fim, a ICC captura os sinais EEG e realiza um processamento do sinal para extrair a frequência do estimulo selecionado pelo usuário.
Atualmente o Laboratório de Automação Inteligente (LAI) vem explorando a ICC baseada em profundidade de campo (Depth-of-Field), na qual dois estímulos luminosos são colocados a distintas distancias do usuário de forma quase colinear com a pupila, de tal forma que ambos sejam apresentados juntos no centro do campo visual. A diferencia nas distancias causa que quando um estimulo estiver focado o outro aparecerá desfocado e vice-versa. Assim, o usuário pode selecionar algum dos estimulo pela mudança de foco.
A ICC baseada em profundidade de campo que vem sendo desenvolvida no LAI pode ser visualizada clicando a imagem acima.
Em inglês:
Brain-computer Interfaces (BCI) provide a direct connection between the user’s brain signals and a computer, generating an alternative channel of communication that does not involve the traditional way as muscles and nerves.
A Visual Evoked Potential (VEP) arises a occipital region on the scalp as a reaction to light visual stimulus. In steady-state, the light stimulus is presented flickering at a constant frequency. The frequency of the Steady-state Visual Evoked Potentials (SSVEP) ca be measured in electroencephalographic signals (EEG)registered at occipital cortex.
In BCIs based on SSVEP, a set of light stimuli with different frequencies are presented to the users. Due to each stimulus is associated to a command, users are able to select some command by gazing its corresponding stimulus. So, a BCI records the EEG signals, processes them and extract the frequency of the stimulus. Then, in is translated into a command.
Currently, the Intelligent Automation Lab (LAI) is exploring a BCI based on Depth-of-Field, in which two light stimuli placed at different distances are presented to the users almost collinearly with their pupils. Both stimuli appear together in the center of the users' field of view. The difference of distances causes that if one stimulus is focused on, the other one is defocused, and vice-versa. Thus, the user are capable of select any stimulus by shifting their focus.
The BCI based on Depth-of-Field that are being developed at the LAI could be visualized by clicking the following image:
BCI based on Depth of Field from Anibal on Vimeo.
