一种结合计算机视觉和增强现实的新型脑控滑板

职。整合了由结合 BCI（P300 接收机和 SSVEP）依靠的半备用 BCW [ 11]。备用 BCW 是特指很强备用辅助并能的 BCW。浏览器必需要期望后，备用 BCW 就会备用出发期望。迄今为止，有几种辅助策略性可用。例如，Rebsamen 等人。通过暂定义每个候预选期望与BCW彼此之间的逆时针来实现辅助系统。浏览器必需要候预选期望后，备用 BCW 备用沿暂定义逆时针出发期望 [ 19 ]。洛佩斯等人。[ 20 ] 和张等人。[ 21 ] 用作了另一种辅助策略性：日前所为其 BCW 紧密结合生态系统设计地绘出。浏览器必需要期望后，BCW 之中比如说的备用辅助线性就会根据生态系统设计地绘出规画逆时针，并将 BCW 随时随地至期望。

尽管现有 BCW 研究兼职拿下的进展令人鼓舞，但我们仍然可以减低也就是说 BCW 的可靠性。在我们的研究兼职之中，我们急于减低也就是说 BCWs 的期望必需要速率，并减低 BCWs 在生态系统设计文档很难日前所测定的奇怪生态系统设计之中的实用性。用量化器绘出像 (CV) 可以在各种生态系统设计之中用作，并且可以扫描许多一般来说的十分一定[ 22、23 ]。将 CV 与 BCW 相融合可以减低 BCW 可靠性 [ 9 , 10]。为此，在本研究兼职之中，我们提议了融合 CV 和增强现实 (AR) 核心技术的 BCW 或 CVAR-BCW。我们的 CVAR-BCW 用作 CV 计算机系统备用扫描时是因如此生态系统设计之中的十分一定，并将扫描到的十分一定举例来说为 BCW 同上单。当浏览器自已必需要期望时，无需要在浏览器界面之中必需要有用的期望，然后CV计算机系统就就会备用将我们的BCW随时随地到期望。在CV研究兼职领域，与两前所期CV线性相对于，YOLOv3[ 24 ]线性很强较低的千分之清晰度和较低的每秒帧数。因此，我们的 CVAR-BCW 用作了 YOLOv3 线性。

传统习俗的 BCW 用作用量化器屏幕来辨识其浏览器界面 [ 8 – 10 ]；这种方法有有两个主要在技术上：（1）软体部屏幕不可穿戴，（2）软体部屏幕的视野相对于较小。当浏览器在用量化器屏幕上必需要 BCW 同上单时，他们很难同时仔细观察也就是说生态系统设计。如果生态系统设计之中存有一些障碍并且浏览器很难仔细观察到它们，则传统习俗的 BCW 意味著不安全 [ 25 ]。用作暗蓝色平板电脑辨识器 (HMD) 可以不错地解决这些问题。对于我们的CVAR -BCW，我们用作 HMD 和录像透视 AR 核心技术[ 26、27] 紧密结合沉浸式浏览器界面，同时辨识真实生态系统设计和领域于体会浏览器 P300 接收机的各种类型激发。

我们的 CVAR-BCW 给予口到口的交互策略性。与迄今为止的半备用 BCW 相对于，所提议的 CVAR-BCW 可以来得慢速地降至浏览器必需要的期望。我们的 CVAR-BCW 系统设计不不必硬举例来说的生态系统设计文档，因为 CV 计算机系统可以高分辨率扫描生态系统设计文档，使我们的系统设计可以在不相像的生态系统设计之中用作。由于融合了AR核心技术，与基于软体部屏幕的BCW相对于，我们的CVAR-BCW可以来得抽象、来得沉浸的方式也辨识生态系统设计文档。此外，我们的浏览器界面是可穿戴的。

浏览器的疲累总体和兼职效率是BCW研发的重要缘故。方面研究兼职 [ 28 – 31 ] 时十分相似作美国国家航空航天局护航超重总和 (NASA-TLX) [ 32 ] 来基准浏览器兼职效率和 Trudie 等人提议的疲累题目。[ 33] 来基准浏览器的疲累总体。在我们的研究兼职之中，在顺利进行试验之中后，每个浏览器都被建议顺利进行 NASA-TLX 和疲累题目。NASA-TLX 有数六个分用量同上：意识效益、身躯效益、时长效益、特指标、努力和惨痛感。每个分用量同上的满分作 100 分，NASA-TLX 的总分是所有分用量同上的千分之分。分数就越高，兼职效率就越高。例如，如果一个浏览器 X 局数 100，另一个浏览器 Y 局数 50，则浏览器 X 的兼职效率大于浏览器 Y。疲累题目的满分是 100。题目有数 14 个单项，每个单项大左方右七分。时是因如此，疲累题目的高分特指出疲累总体较低。

在本文的两处，方法有其余部分描述了所提议的 CVAR-BCW 的意象、结构和基本原理、试验之中检视过程、EEG 查阅和检视线性以及用作的可靠性特指标。结果其余部分描述了试验之中结果。研讨其余部分研讨了本研究兼职的意义和上都性，以及愿景的兼职思路。论证其余部分以后所了这项研究兼职。

结果

P300 接收机

我们从五个电容器（FC1、FC2、CP1、CP2 和 CZ）查阅 EEG 接收机。根据查阅到的脑部电接收机，我们用量化了每个脑部电地下通道的千分之接收机和反之亦然的数值带；我们在绘出 1 之中展示了它们。对于期望接收机，在激发遗忘左方右400 ms后，所有地下通道仅仔细观察到值得注意的P300分用量，较大的P300幅值遗忘在Cz（左方右2 μV）。非期望接收机相对于较小，波幅仅多于0.5 μV。相片 2辨识所有受测者的期望接收机和非期望接收机。尽管存有共通点，但在每个受测者的期望接收机之中都可以仔细观察到值得注意的 P300 掺入（在 200 到 500 ms 彼此之间，波幅仅左方右为 1-3 μV）。十分相似绘出1，所有非期望接收机的波幅都多于多于期望接收机的波幅（仅多于1μV）。

绘出1 从每个 EEG 地下通道据信的接收机。轻轨是所有受测者的千分之期望接收机，黄线是所有受测者的千分之非期望接收机。镜子范围是对其所的数值带。

绘出 2 每个受测者的期望和非期望接收机

BCW 可靠性

我们生成了同上同上格11根据的网站试验之中之中所有科用意观感。受测者在半备用的系统设计和备用的系统设计下的千分之生存率和千分之 ITR 却是相近：84.1%（较大值和极点都为 95.2% 和 75.8%）和 8.3 bits/min（较大值和极点都为半备用的系统设计都为 11.4 位/分钟和 6.3 位/分钟，83.6%（较大值和极点都为 100% 和 71.4%）和 8.2 位/分钟（较大值和极点为 13.4 位/分钟）和 5.5 位/分钟）领域于备用的系统设计。但是，CVAR-BCW 在两种的系统设计下出发每个期望所节省的千分之时长和千分之军令数是相同的。在半备用的系统设计下，千分之节省的时长左方右为 93.4 秒（较大值和极点都为 120 秒和 78 秒，分别），千分之注意到的军令数左方右为 2.7（较大值和极点都为 3.5 和 2.1）；在备用的系统设计下，千分之节省的时长左方右为 42.4 s（较大值和极点都为 54 和 36 s），千分之注意到的军令数左方右为 1.2（较大值和极点都为 1.4 和 1.0，分别）。抽象地说，备用的系统设计比半备用的系统设计慢速。我们用作统计资料学之中普遍用作的SPSS（21.0原版）对同上之中的文档来进行研究 分别），注意到的千分之军令数左方右为 1.2（较大值和极点都为 1.4 和 1.0）。抽象地说，备用的系统设计比半备用的系统设计慢速。我们用作统计资料学之中普遍用作的SPSS（21.0原版）对同上之中的文档来进行研究 分别），注意到的千分之军令数左方右为 1.2（较大值和极点都为 1.4 和 1.0）。抽象地说，备用的系统设计比半备用的系统设计慢速。我们用作统计资料学之中普遍用作的SPSS（21.0原版）对同上之中的文档来进行研究同上格1。1. 结果特指出，在显着性的素质为 0.05 时，两种的系统设计下据信的生存率、ITR、千分之时长和千分之军令数仅不服从时是态分布。我们不可用作配对 t 检测，因此在本研究兼职之中，我们用作了 Mann-Whitney U 检测。结果特指出，生存率（统计资料值为-0.380，p值为0.718，现象用量为-0.165）和ITR（统计资料值为-0.339，p值为0.738，两种的系统设计彼此之间的现象用量为-0.003）在0.001的素质，而千分之时长（统计资料值为-5.442，p值为0.000，现象用量为-5.338）和千分之军令数（统计资料值为-5.436，p值为0.000，现象用量为-5。

在绘出3，我们展示了十分一定 X 的抛物线和出发每个期望所节省的时长。试验之中在 4.0 m × 6.0 m 的浴室来进行。受测者 X 必需要的第一个期望是客厅（即，在界面有标有为 1_chair）。在备用的系统设计下，CVAR-BCW时是因如此出发期望，出发期望的时长为26 s。在半备用的系统设计下，CVAR-BCW 很难时是因如此出发期望，因为半备用的系统设计很难辅助并能。CVAR-BCW 首先抬起旋转齿轮，然后左方边一维。在半备用的系统设计下节省的总时长为 58 秒。十分一定 X 必需要的第二个期望是用量化器（即，在界面有标有为 3_computer）。在备用的系统设计下，CVAR-BCW 可以时是因如此出发期望，并且受测者 X 节省的时长（23 秒）以内半备用的系统设计下的时长（46 秒）。慢速移动位于第二个期望和第三个期望彼此之间。在备用的系统设计下，CVAR-BCW 在 39 秒内时是因如此出发第三个期望人（即界面有标有为 1_person）。在半备用的系统设计下，CVAR-BCW 很难辅助并能，很难时是因如此出发该期望。十分一定 X 不必规画一条必要的逆时针并沿着逆时针旋转齿轮 CVAR-BCW 才能出发期望，这不必十分一定 116 秒。对于其余期望，半备用的系统设计下的抛物线与备用的系统设计下的抛物线近似于。但是，由于考虑到辅助并能，半备用的系统设计不必来得多时长。在备用的系统设计下，CVAR-BCW 在 39 秒内时是因如此出发第三个期望人（即界面有标有为 1_person）。在半备用的系统设计下，CVAR-BCW 很难辅助并能，很难时是因如此出发该期望。十分一定 X 不必规画一条必要的逆时针并沿着逆时针旋转齿轮 CVAR-BCW 才能出发期望，这不必十分一定 116 秒。对于其余期望，半备用的系统设计下的抛物线与备用的系统设计下的抛物线近似于。但是，由于考虑到辅助并能，半备用的系统设计不必来得多时长。在备用的系统设计下，CVAR-BCW 在 39 秒内时是因如此出发第三个期望人（即界面有标有为 1_person）。在半备用的系统设计下，CVAR-BCW 很难辅助并能，很难时是因如此出发该期望。十分一定 X 不必规画一条必要的逆时针并沿着逆时针旋转齿轮 CVAR-BCW 才能出发期望，这不必十分一定 116 秒。对于其余期望，半备用的系统设计下的抛物线与备用的系统设计下的抛物线近似于。但是，由于考虑到辅助并能，半备用的系统设计不必来得多时长。十分一定 X 不必规画一条必要的逆时针并沿着逆时针旋转齿轮 CVAR-BCW 才能出发期望，这不必十分一定 116 秒。对于其余期望，半备用的系统设计下的抛物线与备用的系统设计下的抛物线近似于。但是，由于考虑到辅助并能，半备用的系统设计不必来得多时长。十分一定 X 不必规画一条必要的逆时针并沿着逆时针旋转齿轮 CVAR-BCW 才能出发期望，这不必十分一定 116 秒。对于其余期望，半备用的系统设计下的抛物线与备用的系统设计下的抛物线近似于。但是，由于考虑到辅助并能，半备用的系统设计不必来得多时长。

绘出 3的网站试验之中之中受测者 X 的国家主义。A辨识抛物线，B辨识出发每个期望的时长价格。窗户内都有三个人，三把客厅，4台软体部，一个花粉，还有几个慢速移动。为了区别归入同一一般来说的十分一定，我们在每个十分一定前所掺入了一个小数，例如，1_person 是窗户之中的第一个人。

兼职效率和疲累总体

同上2辨识每个意象在 NASA-TLX 和疲累题目之中的局数。虽然存有一些共通点，但与满分 100 分相对于，受测者获得的千分之分相对于较低。意识效益、身躯效益、时长效益、观感、努力、惨痛、疲累的千分之局数都为 23.5、22.3、都为 24.8、22.3、21.5、17.5 和 20.8。根据方面研究兼职[ 32 , 33 ]，我们的CVAR-BCW 的兼职效率和疲累总体相对于较低。

红光连续的因素

用作从最优化试验之中之中查阅的文档，我们所画了绘出 3、4。当闪耀连续较年轻时，增高闪耀连续就会迅速减低撷取清晰度和 ITR，因为来得多的闪耀为方差给予了来得多的 P300 相同之处。然而，当闪耀连续大于最优值时，方差降至极限，撷取清晰度逐渐稳定。来得多的红光就会节省来得多的时长，从而降低 ITR。根据绘出 1 之中的试验之中结果，当有四次闪耀时，ITR 降至了大左方右 10 位/分钟的较大值。在本研究兼职之中，我们在的网站试验之中之中必需要了四次红光。

绘出 4 红光连续对清晰度和 ITR 的因素

备用的系统设计下起因的缺失

的网站试验之中之中，一旦 CVAR-BCW 并未能降至期望，我们口头询问被试遗忘这种成因的意味著缘故并据信下来。在半备用的系统设计下，CV 计算机系统被关停。如果 CVAR-BCW 很难降至期望，缘故多半是 BCI 撷取缺失，因此我们很难研究在半备用的系统设计下起因的缺失。在备用的系统设计下，意味著遗忘的缺失来得加简便。我们将每种缺失多种类型的生产用量减去所有缺失的据统计资料，以给予每种缺失多种类型的总和，并所画了下面的饼绘出。在我们的试验之中之中，起因的较大数值是撷取数值（大左方右 48%），其次是辅助数值（大左方右 28%）。这两个缺失的总和大于其余缺失的总和。

研讨

在备用的系统设计下，P300撷取线性和同上单生产用量与半备用的系统设计相近，因此两种的系统设计的清晰度和ITR却是相近。在备用的系统设计下，浏览器必需要期望后，滑板可以备用出发期望。然而，在半备用的系统设计下，如果浏览器自已出发一个期望，浏览器不必慢慢地收发朝向军令来依靠BCW，例如，什么时候抬起旋转齿轮，什么时候左方边旋转齿轮。备用的系统设计下的滑板依靠策略性比半备用的系统设计来得简便，因此在备用的系统设计下出发期望所需要的时长和军令来得少。

迄今为止，有两类 BCW：半备用和备用。浏览器时是因如此用作朝向军令来依靠半备用 BCW [ 17、34 ]。例如，Yu 等人近来的一项研究兼职。整合了很强 11 个国家主义同上单的半备用 BCW。浏览器通过 P300 接收机和 SMR [ 34 ]依靠 BCW 驶去、中断、减速和减速。备用 BCW 多半很强辅助计算机系统。备用 BCW 的依靠策略性与半备用 BCW 的依靠策略性相同，浏览器通过必需要有用的期望来依靠备用 BCW [ 19 - 21 ]。例如，Rebsamen 等人。整合了一种领域于四楼生态系统设计的 BCW，其之中所有重力场的位置都被日前所测定 [19]。浏览器可以在浏览器界面之中必需要一个期望，然后滑板将沿着测定逆时针备用出发期望。Zhang等人整合的备用BCW。可以日前所紧密结合全世界生态系统设计地绘出。浏览器必需要一个期望后，比如说在其 BCW 之中的辅助计算机系统就会规画一条逆时针，并将 BCW 随时随地至期望。以上研究兼职减低了BCW的实用性，非常丰富了其领域。我们的 CVAR-BCW 可以看作是现有方面研究兼职的横跨。我们的 CVAR-BCW 的压倒性在于我们用作 CV 备用扫描和举例来说生态系统设计之中的十分一定，BCW 可以通过口到口的交互策略性向浏览器展示扫描到的十分一定。浏览器必需要期望后，提议的 CVAR-BCW 可以时是因如此出发期望。浏览器不不必频繁收发朝向军令。我们的 CVAR-BCW 的期望必需要速率比半备用 BCW 慢速，我们的系统设计在一定总体上减低了浏览器的兼职效率。与备用 BCW 相对于，我们的 CVAR-BCW 不不必生态系统设计绘出，可以来得好地领域于不相像的生态系统设计。此外，我们的 CVAR-BCW 很强备用的系统设计和半备用的系统设计。浏览器可以根据自己也就是说的生态系统设计必需要合理的的系统设计。如果浏览器自已慢速速出发期望，例如绑一瓶的水，他或她可以必需要备用的系统设计。如果浏览器自已 BCW 借助他们在浴室旋转齿轮，例如抬起旋转齿轮米高，浏览器可以必需要半备用的系统设计，这对于国家主义系统受到因素的浏览器很简便。我们的 CVAR-BCW 的期望必需要速率比半备用 BCW 慢速，我们的系统设计在一定总体上减低了浏览器的兼职效率。与备用 BCW 相对于，我们的 CVAR-BCW 不不必生态系统设计绘出，可以来得好地领域于不相像的生态系统设计。此外，我们的 CVAR-BCW 很强备用的系统设计和半备用的系统设计。浏览器可以根据自己也就是说的生态系统设计必需要合理的的系统设计。如果浏览器自已慢速速出发期望，例如绑一瓶的水，他或她可以必需要备用的系统设计。如果浏览器自已 BCW 借助他们在浴室旋转齿轮，例如抬起旋转齿轮米高，浏览器可以必需要半备用的系统设计，这对于国家主义系统受到因素的浏览器很简便。我们的 CVAR-BCW 的期望必需要速率比半备用 BCW 慢速，我们的系统设计在一定总体上减低了浏览器的兼职效率。与备用 BCW 相对于，我们的 CVAR-BCW 不不必生态系统设计绘出，可以来得好地领域于不相像的生态系统设计。此外，我们的 CVAR-BCW 很强备用的系统设计和半备用的系统设计。浏览器可以根据自己也就是说的生态系统设计必需要合理的的系统设计。如果浏览器自已慢速速出发期望，例如绑一瓶的水，他或她可以必需要备用的系统设计。如果浏览器自已 BCW 借助他们在浴室旋转齿轮，例如抬起旋转齿轮米高，浏览器可以必需要半备用的系统设计，这对于国家主义系统受到因素的浏览器很简便。一定总体上的兼职效率。与备用 BCW 相对于，我们的 CVAR-BCW 不不必生态系统设计绘出，可以来得好地领域于不相像的生态系统设计。此外，我们的 CVAR-BCW 很强备用的系统设计和半备用的系统设计。浏览器可以根据自己也就是说的生态系统设计必需要合理的的系统设计。如果浏览器自已慢速速出发期望，例如绑一瓶的水，他或她可以必需要备用的系统设计。如果浏览器自已 BCW 借助他们在浴室旋转齿轮，例如抬起旋转齿轮米高，浏览器可以必需要半备用的系统设计，这对于国家主义系统受到因素的浏览器很简便。一定总体上的兼职效率。与备用 BCW 相对于，我们的 CVAR-BCW 不不必生态系统设计绘出，可以来得好地领域于不相像的生态系统设计。此外，我们的 CVAR-BCW 很强备用的系统设计和半备用的系统设计。浏览器可以根据自己也就是说的生态系统设计必需要合理的的系统设计。如果浏览器自已慢速速出发期望，例如绑一瓶的水，他或她可以必需要备用的系统设计。如果浏览器自已 BCW 借助他们在浴室旋转齿轮，例如抬起旋转齿轮米高，浏览器可以必需要半备用的系统设计，这对于国家主义系统受到因素的浏览器很简便。浏览器可以根据自己也就是说的生态系统设计必需要合理的的系统设计。如果浏览器自已慢速速出发期望，例如绑一瓶的水，他或她可以必需要备用的系统设计。如果浏览器自已 BCW 借助他们在浴室旋转齿轮，例如抬起旋转齿轮米高，浏览器可以必需要半备用的系统设计，这对于国家主义系统受到因素的浏览器很简便。浏览器可以根据自己也就是说的生态系统设计必需要合理的的系统设计。如果浏览器自已慢速速出发期望，例如绑一瓶的水，他或她可以必需要备用的系统设计。如果浏览器自已 BCW 借助他们在浴室旋转齿轮，例如抬起旋转齿轮米高，浏览器可以必需要半备用的系统设计，这对于国家主义系统受到因素的浏览器很简便。

迄今为止，有许多 BCW 研究兼职 [ 6 , 21 ] 和所制造螺旋研究兼职 [ 35 , 36 ]；然而，常常有研究兼职将这两个意象融合起来。BCW 与所制造螺旋相融合可领域于许多场景。例如，如果截瘫浏览器想喝醉的水，内置在 BCW 上的所制造螺旋可以绑住一瓶的水，借助浏览器喝醉的水。BCWs与所制造螺旋的融合也可以有助于方面研究兼职的跨学科发展。在这项研究兼职之中，我们在 CVAR-BCW 上内置了一个多自由度所制造螺旋。

也就是说的BCW多半用作用量化器屏幕来紧密结合其浏览器界面[ 17、19、21、34 ]。截瘫病人长时长坐在软体部屏幕旁边意味著就会不已不舒服 [ 37]。在这项研究兼职之中，我们的 CVAR-BCW 用作 HMD 作为浏览器界面和 AR 核心技术来辨识文档。也就是说，病人可以从第一人称视角想到周围生态系统设计，并在任何地方通过 HMD 必需要期望。当病人躺在躺时，他或她甚至可以多于程依靠 BCW 为他或她带来一瓶的水。我们的系统设计为截瘫浏览器给予了来得加以浏览器为之该中心的交互策略性和更佳的基础，可以与许多无聊的核心技术复刻，例如元节 [ 38 , 39 ] 和多于程转换方法有[ 40-42 ]。

同意的 CVAR-BCW 有一些上都性；由于我们用作的 CV 计算机系统很难在黑暗生态系统设计之中精准扫描重力场，因此整合的 CVAR-BCW 的可靠性意味著就会受到光线的因素。此外，虽然六个同上单适领域于各种护航，但对于一些简便的场景，浏览器意味著不必来得多的 BCW 同上单。虽然我们的 CVAR-BCW 可以备用出发浏览器必需要的期望，但必需要的逆时针意味著不是最优的。我们不必将来得高级的辅助基础复刻到我们的 CVAR-BCW 之中。我们很难基准学习效果对我们结果的因素。在半备用的系统设计下，缺失多种类型（1）和（2）多半是由浏览器误转换引起的，意味著与CVAR-BCW无关，我们很难用量化缺失多种类型（1）和（2）。在半备用的系统设计下，并未仔细观察到缺失多种类型 (3) 和 (5)。在半备用的系统设计下，如果 CVAR-BCW 很难降至期望，缺失多种类型 (4) 是主要缘故。在半备用的系统设计下，意味著就会遗忘缺失多种类型（6），但我们很难研究这种缺失多种类型，这是我们研究兼职的一个上都。

在备用的系统设计下，我们研究了将 CV 和 AR 与 BCW 融合意味著所致的缺失多种类型。如绘出所示。5, 大多数缺失是辅助和撷取缺失。愿景，我们将用作来得先进设备的 P300 撷取线性，例如贝叶斯线性推论器 [ 43 ] 来整合方差。此外，如绘出。4特指出增高闪耀连续可以在一定总体上减低我们方法有的精确性。在愿景的兼职之中，我们将用作一个系统可调的闪耀连续：对于清晰度较低的浏览器，我们将用作更少的闪耀；对于清晰度不高的浏览器，我们就会用作来得多的红光灯。尹等人来进行的研究兼职。[ 44 ] 特指出结合 BCI 意味著比传统习俗的基于 P300 的 BCI 很强来得好的可靠性。李等人。整合了由结合 BCI 依靠的 BCW（将 P300 接收机与 SSVEP 接收机相融合）[ 11]。他们的试验之中结果特指出，结合 BCI 减低了滑板的精确性和响其所时长。愿景，我们将基于结合 BCI 修改 CVAR-BCW。愿景，我们可以在每个同上单上安放一个 SSVEP 激发和一个 P300 激发，以同时体会浏览器的 SSVEP 接收机和 P300 接收机，然后从这些 P300 和 SSVEP 接收机之中撷取期望。同时定位与建绘出（SLAM）线性可领域于文档很难日前所测定的奇怪生态系统设计。A*线性是一种十分相似的辅助线性。我们急于在不相像的生态系统设计之中减低 CVAR-BCW 的可靠性。在将来，21].

绘出 5 备用的系统设计下据信的缺失多种类型

论证

在这项研究兼职之中，我们整合了 CVAR-BCW，这是一种融合 CV 和 AR 的 BCW。我们的 CVAR-BCW 有两种的系统设计：备用和半备用。在备用的系统设计下，CVAR-BCW 可以备用扫描也就是说生态系统设计并辅助到浏览器必需要的期望。在半备用的系统设计下，浏览器可以依靠 CVAR-BCW 的每个动作。试验之中结果特指出，我们的CVAR-BCW在四楼生态系统设计之中观感更佳，浏览器的兼职效率和疲累总体较低。在备用的系统设计下，千分之生存率为83.6%，千分之ITR为8.2 bits/min，降至一个期望所需要的千分之时长为42.4 s。在半备用的系统设计下，千分之清晰度、ITR 和降至一个期望的时长都为 84.1%、8.3 位/分钟和 93.4 秒。

方法有

商科

本研究兼职经之浙江大学湘雅医院道德委员就会同意。研究兼职的所有检视过程仅合理 1964 年赫尔辛基宣言。所有受测者在试验之中前所都给予了书面同意。本研究兼职募兵了20名视力但就会或矫时是后视力但就会的健康受测者（年纪24~33岁，异性恋7人，男性13人）。方面研究兼职特指出，饮用激发性汽水（如咖啡）、熬夜、睡眠时长太短都就会因素人的观念和大脑部活动[ 45 ]]。为了减低这些缘故对我们研究兼职的因素，我们建议被募兵的受测者在试验之中前所免得喝醉激发性汽水，免得熬夜，睡眠时长至少八小时。试验之中在大左方右 4.0 m × 6.0 m 形状的明亮窗户之中来进行。试验之中检视过程之中，所有玻璃窗都关停以保持稳定悠闲（最少40.2分贝，较大52.9分贝，千分之46.4分贝），除研究兼职其他部门和受测者外，不意味着任何人留在浴室。在试验之中以后所，我们详细概述试验之中检视过程以及如何用作我们的 CVAR-BCW。受测者可以试着 CVAR-BCW，直到他们只不过相像它。

系统设计特指令集

绘出 6辨识了系统设计特指令集和我们的 CVAR-BCW 的实际上相片。我们的 BCW 的长度、宽度和相对于分别左方右为 1.0 m、1.1 m 和 1.5 m。BCW由四个计算机系统都是由：接收机检视计算机系统、用量化器绘出像（CV）计算机系统、浏览器界面和滑板计算机系统。我们用作因特网和非阻塞浏览器文档报协议来进行计算机系统彼此之间的无线通信：

a.在接收机检视计算机系统之中，我们首先用作 Ag/AgCl 电容器查阅浏览器肩膀的 EEG 接收机。然后，我们用作 actiCHamp 元件（Brain Products，Germany）和带通线性对查阅到的更早 EEG 接收机来进行示例。在此之后，用作 BCI2000 游戏平台 [ 46 ] 从示例接收机之中撷取浏览器军令。

b.在 CV 计算机系统之中，我们用作 Kinect Xbox 360 尺度射频（Microsoft，USA）高分辨率查阅生态系统设计文档。尺度射频可以同时负载也就是说生态系统设计之中猎取的RGB录像和也就是说生态系统设计之中所有重力场的点云文档。我们用作基于 Darknet-53 基础的 YOLOv3 游戏平台来扫描猎取的 RGB 录像之中的生态系统设计十分一定 [ 24]。然后，CV 计算机系统备用将扫描到的生态系统设计十分一定举例来说为 BCW 同上单。CV计算机系统高分辨率检视点云文档，获得也就是说生态系统设计的尺度绘出。在此之后，在尺度绘出之中，CV计算机系统用作尺度测用量线性来测用量每个重力场的尺度文档（例如，每个重力场到CVAR-BCW的距离）。尺度文档被收发到滑板计算机系统。

c.我们用作 EPSON BT350 HMD（东洋精工爱普生公司）整合浏览器界面。浏览器界面辨识 BCW 同上单（来自 CV 计算机系统）、领域于体会浏览器 P300 重排的绘出像激发以及撷取结果（来自接收机检视计算机系统）。相片 7辨识了浏览器界面的示例。

绘出 7

备用的系统设计和半备用的系统设计的浏览器界面。CVAR-BCW 专设为四楼生态系统设计而整合。BCW 同上单的黄色和激发的黄色其所与四楼生态系统设计之中的大多数重力场相同，以减低绘出像分心。在四楼生态系统设计之中，蓝色、蓝色和绿色的重力场相对于更少。因此，我们将期望同上单、非期望同上单和 BCW 的激发分别特设为蓝色、蓝色和绿色。绿色激发物特设为暗蓝色，以便浏览器可以同时想到激发物和生态系统设计。在浏览器界面顶部，系统设计备用辨识也就是说期望（文档“Target”便）、也就是说撷取结果（文档“Result”便）和也就是说BCW的系统设计（文档“Mode”便）

d.本研究兼职的用意是给予一种可以在四楼生态系统设计之中稳定兼职的BCW。方面 BCW 研究兼职特指出，吉米纳姆轮可以在任何一段距离一维和旋转齿轮 [ 47 ]，因此适领域于四楼生态系统设计 [ 6 ]。Kinova 所制造螺旋（Kinova Robotics，渥太华）可以灵活性地绑取我们日常生活之中的许多重力场，例如花粉和玻璃杯 [ 48]，这在四楼场景之中意味著很简便。CVAR-BCW 的滑板计算机系统由一个隐含四个吉米纳姆轮子的车架和一个内置在滑板上的 Kinova 所制造螺旋都是由。当浏览器必需要一个期望时，滑板计算机系统就会即刻读取接收机检视计算机系统获得的撷取结果，读取CV计算机系统获得的尺度文档，并规画到期望的逆时针。在此之后，车架将旋转齿轮到期望，所制造螺旋将绑住期望。

绘出 6 我们的 CVAR-BCW 的实际上相片和特指令集。A是实物绘出，B是系统设计特指令集

在四楼生态系统设计之中，BCW 融合 CV 为浏览器给予了一种慢速速的口到口交互策略性。但是，当浏览器只想驶去或退到，而不是必需要某个期望时，这样的 BCW 就不可不错地顺利进行护航。为了整合适领域于各种场景的 BCW，我们的 CVAR-BCW 值得注意两种的系统设计：备用的系统设计和半备用的系统设计。在备用的系统设计下，CVAR-BCW 用作 CV 计算机系统对生态系统设计十分一定来进行扫描和举例来说，并可以备用辅助到浏览器必需要的期望。在半备用的系统设计下，辅助系统关停，浏览器可以依靠 CVAR-BCW 的每个动作。与传统习俗的 BCW 类似于，在半备用的系统设计下，浏览器可以通过 P300 接收机决定 CVAR-BCW 何时抬起旋转齿轮以及 CVAR-BCW 何时向后旋转齿轮。我们在 CVAR-BCW 上内置了一个阀门，

相片 7A 辨识半备用的系统设计的浏览器界面。浏览器界面之记事六个同上单：“驶去”、“左方转”、“左方转”、“左方转”、“左方转”和“退到”。用作蓝色绘出像提醒标有也就是说期望，即也就是说期望为“左方一维”。绿色平面激发领域于引发浏览器的 P300 重排。相片 7B辨识备用的系统设计的浏览器界面。我们用作相近的绘出像提醒和激发。在备用的系统设计下，BCW 同上单是 CV 计算机系统扫描到的生态系统设计十分一定。生态系统设计十分一定的生产用量意味著不是径向的，因此 BCW 同上单的生产用量是可调的。在这项研究兼职之中，我们自已保持稳定备用和半备用的系统设计下的同上单生产用量相近。在半备用的系统设计下，同上单生产用量为六个。如果也就是说生态系统设计之记事以致于十分一定（> 6），在备用的系统设计下，浏览器界面就会随机辨识其之中的六个。如果生态系统设计十分一定的生产用量以内六个，则浏览器界面将引入虚；也同上单来可用不足的同上单。例如，在绘出 7B，浏览器界面有数来自也就是说生态系统设计的四个同上单（“1_bottle”、“2_computer”、“3_chair”和“4_person”）和两个；也同上单。虚；也同上单被特设为不可见以防止分心。如果；也同上单被撷取为也就是说结果，CVAR-BCW 将很难特指派军令，因为；也同上单不代同上任何期望。

滑板辅助与所制造螺旋依靠策略性

本研究兼职旨在检验将 CV 和 AR 与传统习俗 BCW 相融合的压倒性。我们的 CVAR-BCW 之中用作的滑板辅助和所制造螺旋依靠策略性相对于简便。在本研究兼职之中，我们将 CVAR-BCW 的也就是说位置暂定义为笛卡尔三维空间的圆心，X 齿轮、Y 齿轮和 Z 齿轮的时是一段距离都为的素质向右、纵向向后和的素质抬起。尺度射频采自BCW前所方四米范围内的生态系统设计文档，然后CV计算机系统对采自到的文档来进行高分辨率检视。找寻期望后，CVAR-BCW 将时是因如此前所往期望。例如，如果期望“人”距离 CVAR-BCW 三米，并且在左方前所方，CVAR-BCW 将首先左方边转，然后抬起行驶三米。如果在逆时针上发现慢速移动，CVAR-BCW 将随机旋转齿轮或一维，直到它避免慢速移动（这条逆时针意味著不是最优的）。

在来进行试验之中以后所，我们不必测定 Kinova 所制造螺旋的绑取身姿 [ 49 ]。对于相同的重力场，绑取的身姿是相同的。对于每个期望，我们不必手动转换所制造螺旋来绑取期望，然后在尺度绘出上必需要所制造螺旋的末口特指派器。在此之后，我们不必打开 CV 计算机系统。CV 计算机系统备用据信所预选末口特指派器在三维世界之中的坐标。根据据信的坐标，复刻到所制造螺旋之中的线性确定必要的绑取身姿。在试验之中之中，所制造螺旋只能段落测定后的身姿，这假定所制造螺旋很难绑取旋转齿轮或并未测定的重力场。

试验之中步骤

试验之中前所，每位参与本研究兼职的受测者都被获知试验之中检视过程和试验之中用意。受测者可以多次试着 CVAR-BCW，直到他们只不过相像我们的系统设计。试验之记事数三个其余部分：（a）备份试验之中，（b）最优化试验之中，（c）的网站试验之中。试验之中以后所后，建议每个受测者即刻顺利进行 NASA-TLX 和疲累题目，以便我们测用量每个受测者的兼职效率和疲累总体。NASA-TLX 和疲累题目的局数见同上2.

绘出8辨识了试验之中的时长检视过程。首先，建议受测者在 5000 毫秒内必需要一种的系统设计。受测者可以通过内置在我们的 CVAR-BCW 上的阀门必需要的系统设计。如果在 5000 毫秒内按下阀门，将即刻启动备用的系统设计；否则，将作用于半备用的系统设计。在这个前所期，HMD 只辨识尺度射频猎取的 RGB 录像，而很难辨识绘出像提醒和激发。在此之后，HMD 辨识反之亦然的浏览器界面和绘出像提醒。一千毫秒后，浏览器界面辨识绘出像激发以体会受测者的 P300 潜力。根据古怪的假定 [ 50]，我们用作了 400 毫秒的激发开始异步，即每个激发遗忘 200 毫秒，再遗忘 200 毫秒。在 flash 前所期便，BCW 在 1000 ms 内撷取浏览器军令。在备份试验之中和最优化试验之中之中，我们的 BCW 很难特指派浏览器军令，只就会通过浏览器界面返回撷取结果。备份试验之中和最优化试验之中的时长检视过程有数四个前所期：必需要的系统设计、提醒前所期、闪现前所期和撷取前所期。在的网站试验之中之中，我们的 CVAR-BCW 特指派了撷取结果，时长检视过程之中值得注意了一个额外的特指派前所期。

绘出 8

时长授课。在备份试验之中之中，时长检视过程有数四个前所期：的系统设计必需要前所期、提醒前所期、闪现前所期和撷取前所期。在红光前所期，我们用作绿色平面激发来紧密结合红光。每次红光不间断 400 毫秒，每个激发遗忘 200 毫秒然后遗忘 200 毫秒，每个同上单遗忘 4 次红光。最优化试验之中之中用作的常量与备份试验之中之中用作的常量相近，但最优化试验之中之中的flash连续从2增高到8。的网站试验之中之中用作的常量与备份试验之中之中用作的常量相近，并且红光前所期也值得注意4次红光。不过线上试验之中多了一个前所期：特指派前所期，BCW特指派撷取结果.

备份试验之中

在备份试验之中之中，建议每个被试分别用作备用的系统设计和半备用的系统设计必需要15个期望。这两种的系统设计的顺序排列十分重要。例如，受测者可以用作备用的系统设计必需要前所 15 个期望，然后用作半备用的系统设计必需要终于 15 个期望，比如说。在备份试验之中之中，闪耀连续为四次。备份试验之中的用意是查阅足够的脑部电接收机来受训的网站试验之中所需要的方差[ 51 ]。线下试验之中以后所后，每位受测者休息两分钟。

最优化试验之中

闪耀连续意味著就会因素 BCI [44、52 ]的可靠性。在最优化试验之中之中，我们想检验闪耀连续对 CVAR-BCW 可靠性的因素。每个受测者被建议顺利进行七个五大道，每个五大道有十个期望。闪耀的连续随着举例来说数的增高而增高：第一个举例来说有 2 次闪耀，第二个举例来说有 3 次闪耀，依此类推，直到终于一个举例来说（8 次闪耀）。对于每个块，建议每个受测者从半备用的系统设计之中必需要五个期望，从备用的系统设计之中必需要其他五个期望。这两种的系统设计的顺序排列十分重要。最优化试验之中之中用作的绘出像提醒和激发与备份试验之中之中的相近。

的网站试验之中

在半备用的系统设计下，当 CVAR-BCW 出发期望时，受测者不必按下 BCW 上的阀门来中断它。在备用的系统设计下，BCW 可以在期望西南方备用中断。在的网站试验之中之中，建议每个被试分别用作半备用的系统设计和备用的系统设计在浴室降至 10 个自行决定期望。期望是 1_bottle、1_person、2_person、3_person、1_chair、2_chair、3_chair、1_computer、2_computer 和 3_computer。为了区别归入同一一般来说的十分一定，我们在每个十分一定以后所掺入了一个小数。例如，如果一个窗户内都有两个人，我们将他们分别名称为 1_person 和 2_person。在半备用和备用的系统设计下，受测者不必出乎意料降至每个期望。如果受测者很难降至期望，他们不必重试直到出乎意料。

脑部电绘出文档查阅

我们用作 actiCHamp 元件及其电容器来据信浏览器的肩膀 EEG 接收机。在本研究兼职之中，据信电容器为 FC1、FC2、CP1、CP2 和 Cz，参考资料电容器为 TP9 和 TP10，接地电容器为 Fpz。调制阈值为 200 Hz。在试验之中之中，所有电容器的阻抗都保持稳定在 10 kΩ 以下。为了减低由肌电接收机和眼电接收机引起的分心，我们用作 0.5 Hz 至 50 Hz 带通线性对据信的更早脑部电接收机来进行示例。

脑部电接收机检视

当浏览器打开 CVAR-BCW 时，我们的 EEG 元件开始据信 EEG 接收机。只有在绘出像激发遗忘数百毫秒后才能据信值得注意的 P300 掺入。在我们的研究兼职之中，我们就会在激发遗忘后（700 毫秒长）读取每个同上单的 EEG 接收机。由于我们研究兼职之中用作的调制阈值为 200 Hz，因此每个接收机值得注意 140 个调制点。为了减低文档用量，我们用作了一个调制率为十分之一的下调制线性来过滤每个接收机。下调制后的接收机有数 14 个点。如试验之中程序其余部分所述，每个同上单有四次闪耀。因此，每个同上单的总接收机有数14×4，即56个调制点。逐步线性推论研究线性常领域于 P300 相同之处提取 [ 53, 54 ]。其基本原理是将采自到的脑部电接收机之比最优举例来说行列式。系列产品就越高，EEG接收机之中值得注意的P300相同之处就越值得注意。在本研究兼职之中，我们用作了最优举例来说行列式在备份试验之中之中获得的，将每个同上单的 56 个样本点相乘。对于每个同上单，我们可以给予一个系列产品。终于，我们用作冒泡加权线性对系列产品来进行加权，其之中系列产品较大的同上单是撷取结果。

可靠性特指标

方面研究兼职多半用作精确性和 ITR 来基准 BCW 的可靠性 [ 35 , 55]。在这项研究兼职之中，我们还用作精确性和 ITR 作为可靠性特指标。与传统习俗的 BCI 相同，在我们的研究兼职之中，CVAR-BCW 的精确性被定义为 CVAR-BCW 时是确降至期望的几率。换句话说，CVAR-BCW 不仅不必时是确撷取期望，还不必时是确出发期望。例如，如果受测者自已出发客厅，BCW 其所该出乎意料撷取期望客厅，然后出发客厅，并且不可与任何慢速移动起因相撞。在的网站试验之中之中，建议每个受测者出乎意料降至十个期望。我们用量化了每个意象收发的军令据统计资料。对于每个受测者，据统计资料减去 10 就是 CVAR-BCW 的精准度。用作精准度，我们用量化了反之亦然的 ITR。

formula_ ( 2 ) 和 ( 3 ) 概述如何用量化 ITR。N是浏览器界面之中的同上单生产用量，在我们的研究兼职之中为 6。P 是生存率，T是撷取也就是说期望所需要的时长 [ 35 , 55 ]。S 是一个激发常量，在我们的试验之中之中为 400 ms。R是必需要也就是说期望所需要的闪耀连续。对于备份和的网站试验之中，R为 4，但对于最优化试验之中，R不是关系式，在 2 到 8 彼此之间变化。I是两次必需要彼此之间的间隔：

此外，我们据信了每个受测者降至十个自行决定期望所节省的总时长和军令据统计资料。总时长减去十是降至一个期望所需要的千分之时长。军令据统计资料减去 10 是降至一个期望所需要的千分之军令数。

我们还想检验将 CV 和 AR 与 BCW 相融合的优在技术上。在备用的系统设计下，我们据信了我们的 CVAR-BCW 很难降至期望的连续，并用作以下六种多种类型对缺失来进行归入：（1）相撞，即与慢速移动坠落；（2）辅助数值（到期望的距离大于0.5m，或与期望起因相撞）；(3) 头显缺失，例如头显很难辨识基本的绘出像；(4) BCI撷取缺失；(5) CV 缺失，例如，CV 计算机系统很难找寻期望，以及 (6) 其他，例如，受测者很难观看期望。每种缺失多种类型的总和是每种缺失多种类型的生产用量减去所有缺失的据统计资料。例如，如果辅助缺失数为 3，缺失据统计资料为 10，则辅助缺失的总和为 30%。

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