Mors kodunu konuşmaya çeviren EEG tabanlı beyin-bilgisayar arayüzü

Abstract

Tez kapsamında, EEG cihazı kullanılarak toplanan verilerden tespit edilen bilinçli göz kırpmalarla oluşturulan kelimelerin, konuşmaya dönüştürülmesi gerçekleştirilmiştir. Günümüzde dünya nüfusunda sayıları oldukça fazla konuşma ve hareket yetisini kaybetmiş kişiler bulunmaktadır. Bu kişiler çevrelerinde tüm olup biteni görebilmekte ve duyabilmekte, fakat dış dünya ile iletişim kuramamaktadırlar. Ayrıca en basit günlük ihtiyaç veya düşüncelerini çevrelerine aktaramamaktadırlar. Bu tezin amacı, kişilerin isteklerini göz kırpmalar aracılığıyla çevrelerine iletebilmelerini sağlamak ve böylece yaşam kalitelerini arttırmaktır. Bu amaçla Mors kodlarını konuşmaya çeviren iki farklı sistem geliştirilmiştir. İlk adımda kablosuz Neurosky MindWave cihazı ile sol gözün üzerine yerleştirilmiş elektrottan, tek kanal olarak EEG sinyalleri toplanmıştır. EEG sinyalleri içinde, beyin aktivitesi haricinde göz kaynaklı hareketlerden doğan sinyaller de bulunur. Bu sinyallerden yararlanılarak Mors kodlarıyla oluşturulan kelimeler, Matlab içerisindeki Metin-Konuşma Sentezi algoritması ile konuşmaya dönüştürülmüştür. İlk sistemde veri toplama sonrası; dalgacık analizi, yapay sinir ağları sınıflandırma, Levenshtein mesafe ve metin-konuşma sentezi algoritmaları kullanılmıştır. İkinci sistemde ise verilere dinamik zaman bükme ve metin-konuşma sentezi algoritmaları uygulanmıştır. Her iki sistemden de elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış, özellikle ikinci sistemde son derece başarılı sonuçlara ulaşılmıştır. Yapılan çalışmada ayrıca maliyeti düşük, kullanımı kolay ve hassasiyeti yüksek olan tek kanallı EEG sinyal toplama işlemi yapan bir kart tasarımı da yapılmıştır.