北京, 2023年11月1日 — WiMi Hologram Cloud Inc.(纳斯达克股票交易所代码:WIMI)(“WiMi”或“公司”)是一家领先的全球虚拟增强现实(AR)技术提供商,今天宣布开发了基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的飞行控制系统(FCS)。SSVEP作为一种频率特异性脑电图(EEG)信号,可以通过LED闪烁频率的视觉刺激来触发。将SSVEP与无人机的视觉刺激面板相结合,可以提供一种直观和自然的控制方法。
WiMi的基于SSVEP的FCS源于脑机接口(BCI),它可以将脑电信号转换为实际机器控制。SSVEP广泛用于这一创新技术中,作为一个重要的脑电图信号。SSVEP通过在无人机上设置不同频率闪烁的LED视觉刺激面板来触发特定频率的脑电波,从而实现无人机的精确控制。
该整个系统的关键部分是信号采集和传输。首先,脑电信号采集系统通过电极阵列从被试头部采集脑电波,这是一种无创方法,成本低,使用广泛,便携性强。其次,SSVEP通过刺激LED闪烁来触发特定频率的脑电波,这些信号将被放大并转换为数字信号,由信号处理计算机进行处理并传输到无线传输信号模块。
WiMi基于SSVEP的FCS主要由五个组成部分组成:
脑电信号采集系统:利用电极阵列进行无创采集被试的脑电波。这种无创的数据采集大大提高了用户的便利性和舒适性。
视觉刺激面板:这是该系统的核心部分,通过LED不同频率的闪烁来触发SSVEP。不同频率的LED代表不同的飞行控制命令,如左转、前进、右转等。
信号处理计算机:负责将采集到的脑电信号转换为数字信号,并进行实时信号处理和分析。它可以从脑电信号中解码用户意图,并将其转换为无人机特定的控制命令。
Wi-Fi 6E无线传输信号模块:将处理后的信号通过无线方式传输到无人机。Wi-Fi 6E的应用可以保证高速稳定的信号传输,为系统的实时性和可靠性提供坚实基础。
无人机:接收信号模块的控制信号,根据用户的脑电意图实现各种飞行动作,使控制无人机变得直观和容易。
WiMi的基于SSVEP的FCS不仅应用了脑机接口技术,而且在无人机操控领域引入了SSVEP作为控制方式,突破了传统的操控模式。该技术的开发将使普通人无需专业技术背景也能轻松控制无人机,从而扩大无人机应用范围。这一技术不仅将带来新的商业机会,还将加速人工智能、神经科学和机器人学的融合。
在技术的商业化应用前景方面,基于SSVEP的FCS具有很大的市场潜力。一方面,该技术可以将无人机控制门槛降低到一个全新的水平,使更多人能轻松控制无人机,从而扩大无人机应用领域。另一方面,该技术在虚拟现实、医疗康复等领域也有广阔的应用前景,预计将创造全新的商业机会。
WiMi的基于SSVEP的FCS涉及从EEG信号采集到实际操控无人机等多个关键方面,其技术实现过程如下:
EEG信号采集:首先需要从被试头部采集EEG信号。这一步通常通过在头皮上布置电极阵列来完成。电极将记录与视觉刺激频率同步的SSVEP脑电信号。因此实验需要设置不同频率的视觉刺激。
视觉刺激面板设计:为触发SSVEP,需要设计带有LED的视觉刺激面板。每个LED发出的光信号频率不同,用于刺激大脑产生对应的频率脑电波。例如A LED可能闪烁在15赫兹,B LED闪烁在20赫兹等。
信号处理和解析:当被试注视特定频率LED时,大脑将产生与该频率同步的脑电波。需要对采集到的EEG信号进行信号处理和解析,提取与LED频率相关的脑电波信息。这一步需要精准的算法和实时性,以确保准确解析用户意图。
控制命令生成:解析后的脑电波信息将转换为实际控制命令。根据被试注视LED的频率,系统将生成对应的飞行控制命令,如左转、前进、右转等。这一步需要准确对应EEG信号与无人机控制命令之间的映射关系。
信号传输和无人机控制:生成的控制命令通过无线传输信号模块传输到无人机。无人机接收控制命令并根据命令实现相应飞行动作。这需要高效的通信和实时性,以确保命令快速准确传输到无人机控制系统。
实时反馈和优化:为改进系统的准确性和用户体验,系统还需要提供实时反馈机制。用户可以在操作过程中获取无人机状态的反馈,帮助他们更好地把握飞行情况。同时通过实际使用收集数据不断优化算法和系统性能,实现技术的持续改进。
用户界面和易用性:基于SSVEP的FCS用户界面可以让用户直观理解操作流程和系统状态,确保系统易于使用和用户友好。
WiMi的基于SSVEP的FCS不仅限于无人机操控,在其他领域也有广泛应用,例如可以应用于虚拟现实(VR)和增强现实(AR)领域,实现更自然直观的用户交互体验。用户可以通过EEG信号控制虚拟世界中的对象和环境,进一步扩展VR的可能性。
WiMi的基于SSVEP的FCS在实际应用中仍面临一些技术挑战。EEG信号的采集和解析就是关键问题之一。由于EEG信号易受肌肉活动和环境噪声等干扰,需要更精准的信号处理算法来提高系统的准确性和稳定性。
未来,随着BCI技术的不断发展,WiMi的基于SSVEP的FCS预计将实现更高性能和更广泛应用范围。可能出现更加紧凑舒适的EEG信号采集设备,使用户更方便使用系统。同时,信号处理算法和人工智能技术的进步将进一步提升系统的智能性和适应性。
WiMi开发基于SSVEP的FCS,不仅是BCI与无人机的集成,也是对未来技术创新的积极探索。通过解决技术挑战,优化系统架构,开发不同领域应用的解决方案,企业可以为该领域做出独特创新性的贡献,推动无人机控制革命的加速发展。同时,与其他领域的合作交流也将提供更多技术升级的可能性,助力人类社会迈向更智能便捷的未来。
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