Download Đề tài Đánh giá tình trạng buồn ngủ của mắt bằng phương pháp đo điện động nhãn đồ
I.1. GIỚI THIỆU:
Năm 2005 giới cảnh sát đã phát hiện: nguyên nhân của 3034 vụ tai nạn, trong
đó có 1786 vụ gây nên thương tích, chính là sự buồn ngủ và mất tập trung của
người lái, chiếm 0,5% các vụ tai nạn nghiêm trọng. Tuy nhiên, các chuyên gia
ước tính rằng những trường hợp không thể xác định nguyên nhân chiếm 10 - 20%
các vụ tai nạn. Sự mệt mỏi và buồn ngủ của người lái dễ gây tai nạn hơn gấp 2,5
lần so với bất kỳ nguyên nhân nào khác[1]. Theo điều tra của các công ty bảo
hiểm Đức thì cứ 4 vụ tai nạn thảm khốc trên xa lộ, có 1 vụ là do sự buồn ngủ của
tài xế gây ra. Thực tế này cũng đã được kiểm chứng bởi các nhà nghiên cứu tai
nạn ở nhiều quốc gia khác nhau. Trong đó tại Việt Nam, các tai nạn nghiêm trọng
xảy ra do tình trạng buồn ngủ của tài xế cũng không phải là hiếm.
Để khắc phục tình trạng buồn ngủ, nhiều biện pháp tránh tai nạn ngày càng
được ứng dụng. Các biện pháp chủ yếu được sử dụng là các công cụ xử lí ảnh
chẳng hạn như nhờ vào sự quan sát động tác chớp mắt. Theo đó, một camera
hồng ngoại được đặt ngay trên đầu người lái sẽ liên tục ghi lại trạng thái chớp
mắt và phân tích thời gian mắt nhắm lại. Nếu thời gian này lâu hơn một khoảng
thời gian định sẵn, khi đó nó sẽ phát ra âm thanh để cảnh báo. Một vài phương
pháp khác dựa vào khả năng đo trạng thái của các động tác lái xe thông thường
như cách cầm vô lăng hay đạp thắng. để phát tín hiệu cảnh báo. Ví
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 1 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 2 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
I.1. GIỚI THIỆU:
Năm 2005 giới cảnh sát đã phát hiện: nguyên nhân của 3034 vụ tai nạn, trong
đó có 1786 vụ gây nên thương tích, chính là sự buồn ngủ và mất tập trung của
người lái, chiếm 0,5% các vụ tai nạn nghiêm trọng. Tuy nhiên, các chuyên gia
ước tính rằng những trường hợp không thể xác định nguyên nhân chiếm 10 - 20%
các vụ tai nạn. Sự mệt mỏi và buồn ngủ của người lái dễ gây tai nạn hơn gấp 2,5
lần so với bất kỳ nguyên nhân nào khác[1]. Theo điều tra của các công ty bảo
hiểm Đức thì cứ 4 vụ tai nạn thảm khốc trên xa lộ, có 1 vụ là do sự buồn ngủ của
tài xế gây ra. Thực tế này cũng đã được kiểm chứng bởi các nhà nghiên cứu tai
nạn ở nhiều quốc gia khác nhau. Trong đó tại Việt Nam, các tai nạn nghiêm trọng
xảy ra do tình trạng buồn ngủ của tài xế cũng không phải là hiếm.
Để khắc phục tình trạng buồn ngủ, nhiều biện pháp tránh tai nạn ngày càng
được ứng dụng. Các biện pháp chủ yếu được sử dụng là các công cụ xử lí ảnh
chẳng hạn như nhờ vào sự quan sát động tác chớp mắt. Theo đó, một camera
hồng ngoại được đặt ngay trên đầu người lái sẽ liên tục ghi lại trạng thái chớp
mắt và phân tích thời gian mắt nhắm lại. Nếu thời gian này lâu hơn một khoảng
thời gian định sẵn, khi đó nó sẽ phát ra âm thanh để cảnh báo. Một vài phương
pháp khác dựa vào khả năng đo trạng thái của các động tác lái xe thông thường
như cách cầm vô lăng hay đạp thắng... để phát tín hiệu cảnh báo. Ví dụ như
trường hợp người lái không di chuyển vô lăng trong thời gian quá lâu...
Tuy nhiên công cụ xử lí ảnh vẫn có những nhược điểm nhất định như xử lí
không được đối với trường hợp những người ngủ nhưng vẫn mở mắt. Trong khi
phương pháp EOG đánh giá tình trạng hoạt động của mắt thông qua các thông số
điện sinh học được thu nhận qua các điện cực bề mặt có khả năng giải quyết được
trường hợp trên. Do đó nhóm quyết định đánh giá tình trạng buồn ngủ bằng
phương pháp đo “điện động nhãn đồ_EOG”. Vấn đề được đặt ra xoay quanh ba
câu hỏi sau:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 3 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
Làm sao để thu nhận được tín hiệu EOG, cũng như là các thông tin có ích
từ EOG?
Dùng EOG đánh giá tình trạng buồn ngủ có được hay không?
Nếu được thì làm sao để thông báo tình trạng buồn ngủ?
I.2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN:
Để trả lời câu hỏi thứ nhất, nhóm đã tìm được thiết bị MP_30 của hãng
BIOPAC cùng chương trình BSL đi kèm cho phép thu nhận cũng như là phân
tích các dữ liệu thu được. Chương trình BSL còn cho phép liên kết với các
công cụ xử lí khác chẳng hạn như MATLAB để có thể rút ra các thông số có
ích từ tín hiệu EOG.
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về EOG và cũng đã có nhiều bài báo
công bố kết quả dùng EOG đánh giá tình trạng hoạt động của mắt và một số
bệnh về thần kinh. Do đó, có thể dùng EOG đánh giá tình trạng buồn ngủ
thông qua hoạt động của mắt. Nhóm đã nghiên cứu và bước đầu đã lập được
một số thông số liên quan giữa tình trạng buồn ngủ và hoạt động của mắt.
Trạng thái buồn ngủ thực ra rất phức tạp và tạo nên nhiều hiệu ứng khác nhau.
Dựa vào các phép tính xác suất để so sánh các dữ liệu với nhau rồi lưu trữ,
một thư mục thông tin cá nhân về người lái sẽ được khởi tạo. Từ đó kịp thời
đưa ra những thông báo về trạng thái buồn ngủ. Nói cách khác, tài xế đã được
thông báo kịp thời ngay khi chuyển đổi trạng thái tỉnh táo sang buồn ngủ trong
khi lái xe. Đây cũng là phương pháp luận của nhóm để có thể hoàn thành đề
tài này.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 4 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
CHƯƠNG II:
GIẢI PHẪU HỌC VÀ SINH
LÝ MẮT
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 5 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
CHƯƠNG II: GIẢI PHẪU HỌC VÀ SINH LÝ MẮT
Ở con người, mắt hình thành rất sớm, vào khoảng tuần lễ thứ 3 của thai kỳ.
Khi đó, phôi chỉ dài 3 mm. Mắt bắt nguồn từ não dưới dạng 2 túi thị nguyên thủy,
lồi dần ra phía trước để cuối cùng tạo nên… võng mạc. Đây là phần nhạy cảm
nhất của mắt đối với ánh sáng. Về sau, vào khoảng tháng thứ 2 của thai kỳ, lớp da
của thai mới tạo nên những thành phần khác của mắt (như thủy tinh thể….).
II.1. CẤU TẠO MẮT[2][3]:
Mắt (organon visus) gồm có nhãn cầu, thần kinh mắt và những bộ phận phụ
thuộc như mí mắt, lông mi, các cơ mắt, các cân mạc, tuyến lệ và các màng tiếp
hợp (Hình 2.1).
Hình 2.1: Cấu tạo mắt
Nhãn cầu tương tự như máy thu của hệ thống quang học, chuyển năng lượng
ánh sáng thành xung thần kinh. Những xung thần kinh theo đường dẫn truyền thị
giác tới vỏ não chẩm và ở đây chuyển thành hình ảnh thị giác. Nhãn cầu muốn
hoạt động tốt cần có những bộ phận phụ thuộc. Bộ phận che chở đó là xương
hốc mắt bảo vệ phía sau và mí mắt cử động bảo vệ phía trước. Bộ phận cơ ngoại
nhãn giúp nhãn cầu hoạt động mọi hướng. Bộ lệ để gìn giữ giác mạc luôn được
trong suốt (Hình 2.2).
Nhãn cầu được bao trong một lớp mô liên kết cứng nhưng đàn hồi gọi là củng
mạc (sclera). Phần trước của củng mạc là giác mạc (cornea) trong suốt và cong
nhiều, đóng vai trò là thành phần đầu tiên trong hệ thống tập trung ánh sáng của
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 6 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
mắt. Lớp phía trong củng mạc là mạch mạc (choroid). Ðó là một lớp mô màu
sẫm có nhiều mạch máu chạy qua. Chúng vừa có vai trò cung cấp máu cho phần
còn lại của mắt, vừa là một lớp màng để hấp thu ánh sáng.
Ngay trước vùng tiếp nối giữa phần chính của củng mạc và giác mạc, mạch
mạc trở nên mỏng hơn và có nhiều cơ trơn bên trong. Phần này được gọi là thể
mi (ciliary body). Phía trước thể mi, mạch mạc tách khỏi cầu mắt và mở rộng
vào xoang mắt, hình thành mống mắt (iris). Mống mắt có nhiều sợi cơ trơn sắp
thếp theo hình vòng và hình tia. Khi các sợi cơ vòng co lại, đồng tử (pupil) ở
trung tâm mống mắt củng co và ngược lại. Như vậy, mống mắt có vai trò trong
việc điều hòa lượng ánh sáng đi vào mắt.
Hình 2.2: Sơ đồ lát cắt ngang mắt người
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 7 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
Hố mắt giữa nằm trong khu vực gần chính giữa võng mạc, và nằm thẳng dọc
theo trục chính của mỗi mắt. Cũng gọi là “điểm vàng”, hố mắt nhỏ (dưới 1
mm2), nhưng rất chuyên biệt. Những vùng này chứa các tế bào hình nón chi chít,
mật độ cao (trên 200.000 tế bào hình nón/mm2 đối với mắt người trưởng thành,
xem Hình 2.3).
Hố mắt giữa là khu vực nhìn sắc nét nhất, và tạo ra độ phân giải không gian,
độ tương phản và màu sắc rõ nhất. Mỗi...
Download Đề tài Đánh giá tình trạng buồn ngủ của mắt bằng phương pháp đo điện động nhãn đồ miễn phí
I.1. GIỚI THIỆU:
Năm 2005 giới cảnh sát đã phát hiện: nguyên nhân của 3034 vụ tai nạn, trong
đó có 1786 vụ gây nên thương tích, chính là sự buồn ngủ và mất tập trung của
người lái, chiếm 0,5% các vụ tai nạn nghiêm trọng. Tuy nhiên, các chuyên gia
ước tính rằng những trường hợp không thể xác định nguyên nhân chiếm 10 - 20%
các vụ tai nạn. Sự mệt mỏi và buồn ngủ của người lái dễ gây tai nạn hơn gấp 2,5
lần so với bất kỳ nguyên nhân nào khác[1]. Theo điều tra của các công ty bảo
hiểm Đức thì cứ 4 vụ tai nạn thảm khốc trên xa lộ, có 1 vụ là do sự buồn ngủ của
tài xế gây ra. Thực tế này cũng đã được kiểm chứng bởi các nhà nghiên cứu tai
nạn ở nhiều quốc gia khác nhau. Trong đó tại Việt Nam, các tai nạn nghiêm trọng
xảy ra do tình trạng buồn ngủ của tài xế cũng không phải là hiếm.
Để khắc phục tình trạng buồn ngủ, nhiều biện pháp tránh tai nạn ngày càng
được ứng dụng. Các biện pháp chủ yếu được sử dụng là các công cụ xử lí ảnh
chẳng hạn như nhờ vào sự quan sát động tác chớp mắt. Theo đó, một camera
hồng ngoại được đặt ngay trên đầu người lái sẽ liên tục ghi lại trạng thái chớp
mắt và phân tích thời gian mắt nhắm lại. Nếu thời gian này lâu hơn một khoảng
thời gian định sẵn, khi đó nó sẽ phát ra âm thanh để cảnh báo. Một vài phương
pháp khác dựa vào khả năng đo trạng thái của các động tác lái xe thông thường
như cách cầm vô lăng hay đạp thắng. để phát tín hiệu cảnh báo. Ví
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCMSVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 1 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 2 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
I.1. GIỚI THIỆU:
Năm 2005 giới cảnh sát đã phát hiện: nguyên nhân của 3034 vụ tai nạn, trong
đó có 1786 vụ gây nên thương tích, chính là sự buồn ngủ và mất tập trung của
người lái, chiếm 0,5% các vụ tai nạn nghiêm trọng. Tuy nhiên, các chuyên gia
ước tính rằng những trường hợp không thể xác định nguyên nhân chiếm 10 - 20%
các vụ tai nạn. Sự mệt mỏi và buồn ngủ của người lái dễ gây tai nạn hơn gấp 2,5
lần so với bất kỳ nguyên nhân nào khác[1]. Theo điều tra của các công ty bảo
hiểm Đức thì cứ 4 vụ tai nạn thảm khốc trên xa lộ, có 1 vụ là do sự buồn ngủ của
tài xế gây ra. Thực tế này cũng đã được kiểm chứng bởi các nhà nghiên cứu tai
nạn ở nhiều quốc gia khác nhau. Trong đó tại Việt Nam, các tai nạn nghiêm trọng
xảy ra do tình trạng buồn ngủ của tài xế cũng không phải là hiếm.
Để khắc phục tình trạng buồn ngủ, nhiều biện pháp tránh tai nạn ngày càng
được ứng dụng. Các biện pháp chủ yếu được sử dụng là các công cụ xử lí ảnh
chẳng hạn như nhờ vào sự quan sát động tác chớp mắt. Theo đó, một camera
hồng ngoại được đặt ngay trên đầu người lái sẽ liên tục ghi lại trạng thái chớp
mắt và phân tích thời gian mắt nhắm lại. Nếu thời gian này lâu hơn một khoảng
thời gian định sẵn, khi đó nó sẽ phát ra âm thanh để cảnh báo. Một vài phương
pháp khác dựa vào khả năng đo trạng thái của các động tác lái xe thông thường
như cách cầm vô lăng hay đạp thắng... để phát tín hiệu cảnh báo. Ví dụ như
trường hợp người lái không di chuyển vô lăng trong thời gian quá lâu...
Tuy nhiên công cụ xử lí ảnh vẫn có những nhược điểm nhất định như xử lí
không được đối với trường hợp những người ngủ nhưng vẫn mở mắt. Trong khi
phương pháp EOG đánh giá tình trạng hoạt động của mắt thông qua các thông số
điện sinh học được thu nhận qua các điện cực bề mặt có khả năng giải quyết được
trường hợp trên. Do đó nhóm quyết định đánh giá tình trạng buồn ngủ bằng
phương pháp đo “điện động nhãn đồ_EOG”. Vấn đề được đặt ra xoay quanh ba
câu hỏi sau:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 3 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
Làm sao để thu nhận được tín hiệu EOG, cũng như là các thông tin có ích
từ EOG?
Dùng EOG đánh giá tình trạng buồn ngủ có được hay không?
Nếu được thì làm sao để thông báo tình trạng buồn ngủ?
I.2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN:
Để trả lời câu hỏi thứ nhất, nhóm đã tìm được thiết bị MP_30 của hãng
BIOPAC cùng chương trình BSL đi kèm cho phép thu nhận cũng như là phân
tích các dữ liệu thu được. Chương trình BSL còn cho phép liên kết với các
công cụ xử lí khác chẳng hạn như MATLAB để có thể rút ra các thông số có
ích từ tín hiệu EOG.
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về EOG và cũng đã có nhiều bài báo
công bố kết quả dùng EOG đánh giá tình trạng hoạt động của mắt và một số
bệnh về thần kinh. Do đó, có thể dùng EOG đánh giá tình trạng buồn ngủ
thông qua hoạt động của mắt. Nhóm đã nghiên cứu và bước đầu đã lập được
một số thông số liên quan giữa tình trạng buồn ngủ và hoạt động của mắt.
Trạng thái buồn ngủ thực ra rất phức tạp và tạo nên nhiều hiệu ứng khác nhau.
Dựa vào các phép tính xác suất để so sánh các dữ liệu với nhau rồi lưu trữ,
một thư mục thông tin cá nhân về người lái sẽ được khởi tạo. Từ đó kịp thời
đưa ra những thông báo về trạng thái buồn ngủ. Nói cách khác, tài xế đã được
thông báo kịp thời ngay khi chuyển đổi trạng thái tỉnh táo sang buồn ngủ trong
khi lái xe. Đây cũng là phương pháp luận của nhóm để có thể hoàn thành đề
tài này.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 4 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
CHƯƠNG II:
GIẢI PHẪU HỌC VÀ SINH
LÝ MẮT
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 5 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
CHƯƠNG II: GIẢI PHẪU HỌC VÀ SINH LÝ MẮT
Ở con người, mắt hình thành rất sớm, vào khoảng tuần lễ thứ 3 của thai kỳ.
Khi đó, phôi chỉ dài 3 mm. Mắt bắt nguồn từ não dưới dạng 2 túi thị nguyên thủy,
lồi dần ra phía trước để cuối cùng tạo nên… võng mạc. Đây là phần nhạy cảm
nhất của mắt đối với ánh sáng. Về sau, vào khoảng tháng thứ 2 của thai kỳ, lớp da
của thai mới tạo nên những thành phần khác của mắt (như thủy tinh thể….).
II.1. CẤU TẠO MẮT[2][3]:
Mắt (organon visus) gồm có nhãn cầu, thần kinh mắt và những bộ phận phụ
thuộc như mí mắt, lông mi, các cơ mắt, các cân mạc, tuyến lệ và các màng tiếp
hợp (Hình 2.1).
Hình 2.1: Cấu tạo mắt
Nhãn cầu tương tự như máy thu của hệ thống quang học, chuyển năng lượng
ánh sáng thành xung thần kinh. Những xung thần kinh theo đường dẫn truyền thị
giác tới vỏ não chẩm và ở đây chuyển thành hình ảnh thị giác. Nhãn cầu muốn
hoạt động tốt cần có những bộ phận phụ thuộc. Bộ phận che chở đó là xương
hốc mắt bảo vệ phía sau và mí mắt cử động bảo vệ phía trước. Bộ phận cơ ngoại
nhãn giúp nhãn cầu hoạt động mọi hướng. Bộ lệ để gìn giữ giác mạc luôn được
trong suốt (Hình 2.2).
Nhãn cầu được bao trong một lớp mô liên kết cứng nhưng đàn hồi gọi là củng
mạc (sclera). Phần trước của củng mạc là giác mạc (cornea) trong suốt và cong
nhiều, đóng vai trò là thành phần đầu tiên trong hệ thống tập trung ánh sáng của
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 6 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
mắt. Lớp phía trong củng mạc là mạch mạc (choroid). Ðó là một lớp mô màu
sẫm có nhiều mạch máu chạy qua. Chúng vừa có vai trò cung cấp máu cho phần
còn lại của mắt, vừa là một lớp màng để hấp thu ánh sáng.
Ngay trước vùng tiếp nối giữa phần chính của củng mạc và giác mạc, mạch
mạc trở nên mỏng hơn và có nhiều cơ trơn bên trong. Phần này được gọi là thể
mi (ciliary body). Phía trước thể mi, mạch mạc tách khỏi cầu mắt và mở rộng
vào xoang mắt, hình thành mống mắt (iris). Mống mắt có nhiều sợi cơ trơn sắp
thếp theo hình vòng và hình tia. Khi các sợi cơ vòng co lại, đồng tử (pupil) ở
trung tâm mống mắt củng co và ngược lại. Như vậy, mống mắt có vai trò trong
việc điều hòa lượng ánh sáng đi vào mắt.
Hình 2.2: Sơ đồ lát cắt ngang mắt người
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG - 7 - GVHD: TH.S LÊ CAO ĐĂNG
NGUYỄN ANH TUẤN
Hố mắt giữa nằm trong khu vực gần chính giữa võng mạc, và nằm thẳng dọc
theo trục chính của mỗi mắt. Cũng gọi là “điểm vàng”, hố mắt nhỏ (dưới 1
mm2), nhưng rất chuyên biệt. Những vùng này chứa các tế bào hình nón chi chít,
mật độ cao (trên 200.000 tế bào hình nón/mm2 đối với mắt người trưởng thành,
xem Hình 2.3).
Hố mắt giữa là khu vực nhìn sắc nét nhất, và tạo ra độ phân giải không gian,
độ tương phản và màu sắc rõ nhất. Mỗi...