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 der menschlichen (Prozess-)Kontrollfähigkeit in kooperativen Mensch-Maschine-Teams herangezogen werden können
- Implementierung der Kontrollfähigkeitsindikation als Sensor am Demonstrator für Mensch-Maschine-Kollaboration, als Teil der Darstellung eines Demontagevorgangs in der Industrie 4.0
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
- Entwurf eines Brain-Computer-Interface mittels SSVEP (steady-state visual evoked potential)

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