基于嵌入式的生物电生理信号自动采集系统开发开题报告

1. 研究目的与意义

（一）研究现状

人类感知、认识外界事物主要靠视觉。视觉对环境、事物信息量的获取是最大的，而图像就是人们对所看到的客观事物的一种描述和记录，直观且包含大量的信息。数字图像处理技术是起源于二十世纪，它依靠计算机电子技术来模拟人类的视觉系统，通过对图像进行去燥、分割、特征提取、分析分类，进而达到理解和识别事物的目的。

昆虫是动物界中种类最多，数量最大，分布最广，适应能力甚强，与人类关系极为密切的一类动物。迄今发现的昆虫有120多万种，占整个动物界种类的80% 左右。传统的昆虫研究是通过具有昆虫相关知识的技术人员对昆虫进行种类的肉眼观察，但肉眼观察得出的信息难于满足时下更为细致、严谨的研究需求。近年来，信息技术的快速发展，以计算机代替人脑进行观察的方法成为了可能。以计算机为基础的自动检测方法，可以采用最常见的数据形式—图像。采集的昆虫图像经过系统处理，进一步生成所需的资料。采集图像的方法不同，采获的图像也存在差别，不同的图像需要不同的图像处理。

2. 研究内容和问题

研究内容：

对生物的传感机制的研究往往由生物的行为开展，为研究昆虫触角感器和外部环境、传递信息等功能，设计一种集生物行为学、电生理学为一体的自动化实验装置，减少与避免实验环节中可能存在的空间位置与实验环节带来的实验误差，确保在相同实验条件下实验结果的客观有效，为生物行为学研究提供必备的实验装置。

本项目针对生物触角感知机制的研究，提出一种能够实现自动识别定位生物触角、调整触角位置、自动采集触角电信号的系统，实现行为图像、接触电信号等多信息的同步采集以提高生物触角感知实现的标准化及实验效率。

3. 设计方案和技术路线

研究方法：

通过文献检索及现有的设计资料，了解生物传感机制的实验过程、目标以及要求，掌握结构设计方法；采用理论研究与实际应用相结合的设计路线，现有的生物电信号采集装置、告诉摄像系统装置的基础上，设计实验动物触角传感器的生物触角传感器的动物筛选评价系统、实验动物自动切换装置、以及刺激物自动切换装置；实现一种集生物行为学、电生理为一体的自动化预检测、筛选试验装置，进行设计方案论证，完成相关分析，并撰写相关论文。

4. 研究的条件和基础

四、基础条件

（1）具有手动式动物触角检测的实验装置相关资料；

（2）学生通过前期各环节的学习和设计环节的培养已具备机械结构设计的基础能力；