Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26050 |
Resumo: | As aplicações dos biopotenciais vêm sendo amplamente utilizadas para o desenvolvimento de novas tecnologias, especialmente aquelas que buscam a integração do corpo humano com dispositivos eletrônicos. Com base nesse contexto, o uso de biopotenciais da face como o eletro-oculograma (EOG) e o eletromiograma (EMG) tornam-se importantes para o desenvolvimento de dispositivos que auxiliem pessoas com dificuldades motoras e/ou de fala. Sendo assim, este trabalho apresenta um estudo que demonstra a elaboração de um sistema de aquisição destes biopotenciais e discute formas de como estes podem ser utilizados. O sistema desenvolvido consiste em uma estrutura do tipo óculos com eletrodos alocados de tal modo que permitam a aquisição EOG e do EMG facial. Além disso, possui um circuito capaz de amplificar, filtrar e condicionar os sinais, possuindo banda de passagem e ganhos de tensão condizentes com as frequências dos biopotenciais estudados. Dentre diversas características do EOG, há a característica de linearidade dos sinais em relação ao ângulo de movimento dos olhos. Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia para relacionar os sinais obtidos pelo circuito de aquisição com o ângulo de movimentação dos olhos dos observadores do experimento. Este método avalia os picos e vales dos sinais de EOG para dez ângulos entre 5 e 50°, considerando sinais de EOG horizontais e verticais. Além disso, foi desenvolvido um programa computacional capaz de identificar os movimentos oculares realizados para a esquerda, para a direita ou contrações do músculo temporalis através de mordidas. Por fim, através dos resultados obtidos, é feita uma discussão de como os sinais de EOG e EMG podem ser utilizados para o desenvolvimento de tecnologias assistivas, principalmente em aplicações para auxiliar pessoas com deficiências motoras e/ou de fala. |
id |
UTFPR-12_925ed9f91eadf2cd01b49701a42e2ee7 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/26050 |
network_acronym_str |
UTFPR-12 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
repository_id_str |
|
spelling |
2021-09-22T13:06:31Z2021-09-22T13:06:31Z2021-05-17GARCIA, Felipe. Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa,2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26050As aplicações dos biopotenciais vêm sendo amplamente utilizadas para o desenvolvimento de novas tecnologias, especialmente aquelas que buscam a integração do corpo humano com dispositivos eletrônicos. Com base nesse contexto, o uso de biopotenciais da face como o eletro-oculograma (EOG) e o eletromiograma (EMG) tornam-se importantes para o desenvolvimento de dispositivos que auxiliem pessoas com dificuldades motoras e/ou de fala. Sendo assim, este trabalho apresenta um estudo que demonstra a elaboração de um sistema de aquisição destes biopotenciais e discute formas de como estes podem ser utilizados. O sistema desenvolvido consiste em uma estrutura do tipo óculos com eletrodos alocados de tal modo que permitam a aquisição EOG e do EMG facial. Além disso, possui um circuito capaz de amplificar, filtrar e condicionar os sinais, possuindo banda de passagem e ganhos de tensão condizentes com as frequências dos biopotenciais estudados. Dentre diversas características do EOG, há a característica de linearidade dos sinais em relação ao ângulo de movimento dos olhos. Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia para relacionar os sinais obtidos pelo circuito de aquisição com o ângulo de movimentação dos olhos dos observadores do experimento. Este método avalia os picos e vales dos sinais de EOG para dez ângulos entre 5 e 50°, considerando sinais de EOG horizontais e verticais. Além disso, foi desenvolvido um programa computacional capaz de identificar os movimentos oculares realizados para a esquerda, para a direita ou contrações do músculo temporalis através de mordidas. Por fim, através dos resultados obtidos, é feita uma discussão de como os sinais de EOG e EMG podem ser utilizados para o desenvolvimento de tecnologias assistivas, principalmente em aplicações para auxiliar pessoas com deficiências motoras e/ou de fala.Biopotential applications have been broadly used for the development of new technolo- gies, especially those that seek integration of the human body with electronic devices. Based on this context, the use of facial biopotentials like Electrooculogram (EOG) and Electromyogram (EMG), become important for the advancement of tools to assist people with motor disabilities or speech disorders. Therefore, the present research demon- strates the development of an acquisition system for these biopotentials and discuss ways of using it. The system consists of a glass-like device with electrodes allocated in such ways that it can acquire EOG and facial EMG signals. Moreover, it has circuit capable of amplify and filter the signals, with an adequate frequency band for the studied biopotentials. The linear relationship between the EOG signals and gaze angles stand out among various characteristics of these signals. For this reason, a methodology was developed to acknowledge the behavior of this characteristic. The method evaluates maximum and minimum values of EOG signals for angles between 5 and 50 degrees in vertical and horizontal movements. In addition, a computational program was developed to identify when a EOG signal is realized to the left or right, and when an EMG signal is being made by biting. Therefore, at the end of this research is discussed how this system can be employed to assist people with motor disabilities or speech disorders.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaEngenharia ElétricaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de Engenharia Eletrônicahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEletromiografiaInstrumentos e aparelhos cirúrgicosCapacidade motoraPessoas com deficiênciaElectromyographySurgical instruments and apparatusMotor abilityPeople with disabilitiesDesenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografiaDevelopmento fa system for acquisition of facial biopotentials and analysis of linearity of electrooculogram signalsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPonta GrossaStevan Junior, Sergio LuizMendes Júnior, José Jair AlvesLeme, Murilo OliveiraStevan Junior, Sergio LuizGarcia, Felipereponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALaquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdfaquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdfapplication/pdf6668108http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/1/aquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdfcc07366e39329f7d48f566925e914c8aMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/2/license_rdf4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD52TEXTaquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf.txtaquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf.txtExtracted texttext/plain150514http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/4/aquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf.txt4498988b9bcf098089cf767beb7bab4bMD54THUMBNAILaquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf.jpgaquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1352http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/5/aquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf.jpg9e385c1f8a3d4e627e490fe0472b9880MD551/260502021-09-23 03:05:38.957oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2021-09-23T06:05:38Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia |
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv |
Developmento fa system for acquisition of facial biopotentials and analysis of linearity of electrooculogram signals |
title |
Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia |
spellingShingle |
Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia Garcia, Felipe CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Eletromiografia Instrumentos e aparelhos cirúrgicos Capacidade motora Pessoas com deficiência Electromyography Surgical instruments and apparatus Motor ability People with disabilities |
title_short |
Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia |
title_full |
Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia |
title_fullStr |
Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia |
title_full_unstemmed |
Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia |
title_sort |
Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia |
author |
Garcia, Felipe |
author_facet |
Garcia, Felipe |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Stevan Junior, Sergio Luiz |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Mendes Júnior, José Jair Alves |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Leme, Murilo Oliveira |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Stevan Junior, Sergio Luiz |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Garcia, Felipe |
contributor_str_mv |
Stevan Junior, Sergio Luiz Mendes Júnior, José Jair Alves Leme, Murilo Oliveira Stevan Junior, Sergio Luiz |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Eletromiografia Instrumentos e aparelhos cirúrgicos Capacidade motora Pessoas com deficiência Electromyography Surgical instruments and apparatus Motor ability People with disabilities |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Eletromiografia Instrumentos e aparelhos cirúrgicos Capacidade motora Pessoas com deficiência Electromyography Surgical instruments and apparatus Motor ability People with disabilities |
description |
As aplicações dos biopotenciais vêm sendo amplamente utilizadas para o desenvolvimento de novas tecnologias, especialmente aquelas que buscam a integração do corpo humano com dispositivos eletrônicos. Com base nesse contexto, o uso de biopotenciais da face como o eletro-oculograma (EOG) e o eletromiograma (EMG) tornam-se importantes para o desenvolvimento de dispositivos que auxiliem pessoas com dificuldades motoras e/ou de fala. Sendo assim, este trabalho apresenta um estudo que demonstra a elaboração de um sistema de aquisição destes biopotenciais e discute formas de como estes podem ser utilizados. O sistema desenvolvido consiste em uma estrutura do tipo óculos com eletrodos alocados de tal modo que permitam a aquisição EOG e do EMG facial. Além disso, possui um circuito capaz de amplificar, filtrar e condicionar os sinais, possuindo banda de passagem e ganhos de tensão condizentes com as frequências dos biopotenciais estudados. Dentre diversas características do EOG, há a característica de linearidade dos sinais em relação ao ângulo de movimento dos olhos. Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia para relacionar os sinais obtidos pelo circuito de aquisição com o ângulo de movimentação dos olhos dos observadores do experimento. Este método avalia os picos e vales dos sinais de EOG para dez ângulos entre 5 e 50°, considerando sinais de EOG horizontais e verticais. Além disso, foi desenvolvido um programa computacional capaz de identificar os movimentos oculares realizados para a esquerda, para a direita ou contrações do músculo temporalis através de mordidas. Por fim, através dos resultados obtidos, é feita uma discussão de como os sinais de EOG e EMG podem ser utilizados para o desenvolvimento de tecnologias assistivas, principalmente em aplicações para auxiliar pessoas com deficiências motoras e/ou de fala. |
publishDate |
2021 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-09-22T13:06:31Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2021-09-22T13:06:31Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2021-05-17 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
GARCIA, Felipe. Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa,2021. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26050 |
identifier_str_mv |
GARCIA, Felipe. Desenvolvimento de um sistema de aquisição de biopotenciais da face e análise delinearidade dos sinais de eletro-oculografia. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa,2021. |
url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26050 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Engenharia Elétrica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UTFPR |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Departamento Acadêmico de Engenharia Eletrônica |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) instacron:UTFPR |
instname_str |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
instacron_str |
UTFPR |
institution |
UTFPR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
collection |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/1/aquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/3/license.txt http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/2/license_rdf http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/4/aquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf.txt http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26050/5/aquisicaobiopotenciaissinaiseletro.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
cc07366e39329f7d48f566925e914c8a b9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95b 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 4498988b9bcf098089cf767beb7bab4b 9e385c1f8a3d4e627e490fe0472b9880 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1805923180180668416 |