[發明專利]情緒識別方法及系統、及應用該方法的智能看護系統

在審

• 申請號: 201710533416.3
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107463874A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 潘家輝;黃泳銳;梁志鵬;楊健豪;吳美香
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;A61B5/16
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司44425
• 代理人: 吳靜芝

技術領域

本發明涉及情緒識別領域，特別是涉及一種情緒識別方法及系統、及應用該方法的智能看護系統。

背景技術

情緒是人的感覺、思想和行為的綜合狀態，其既包括人們由于個人經歷對外界或自身刺激的心里反應，也包括隨之產生的生理反應。情緒在人們的日常生活溝通交流中至關重要，而情緒識別可以應用到多個領域，如智能機器人控制、娛樂、教育、衛生保健甚至市場營銷領域。

目前，情緒的識別一般是基于人的面部表情、聲音或肢體語言等外在特征，雖然這些特征容易提取，但是也容易被偽裝，尤其是當人們不想讓別人知道他們的想法時，很可能會作出與上述特征相反的其它反應，故根據人體面部表情、聲音或肢體語言等外在特征實現情緒識別的方法的可靠性較低，不能保證識別出來的情緒即為人體此時的情緒。

為了解決上述問題，現有也提出了一種基于腦電信號的情緒識別方法，以獲取人體的內在特征，從而提高情緒識別的可靠性。但是，目前基于腦電信號的情緒識別的研究，大多數都還處于實驗室狀態，離實際應用尚有相當距離，其存在的主要問題有：

1、腦電信號的采集質量尚待改善、穩定性不高，且成本較高；

2、腦電信號的采集所在的真實環境較為復雜，會對腦電信號造成較大的影響，且腦電信號的處理對于偽跡去除算法有較高要求，需要更加有效地偽跡去除算法才能夠將腦電信號中摻雜的眼電、肌電、心電、工頻干擾、電磁干擾等信號及與情緒不相關的其它腦電信號去除掉；因此，腦電信號的預處理即去除偽跡信號的處理對算法的要求較高，實現難度較大；

3、由于腦電信號在信號表征的過程中具有一定的個性差異，且不同被試者對于同一刺激材料的反應存在差異，如何從這種差異中尋找穩定的情緒與腦電信號特征的對應關系，從而基本消除個體差異性，是一個具有挑戰性的問題。

發明內容

為解決上述現有技術的缺點和不足，本發明提供了一種情緒識別方法及系統，通過從人臉圖像處理和人體腦電波處理兩方面入手，并利用信息融合技術將人臉和人體腦電波結合處理，實現對人體的情緒識別，提高情緒識別的準確率和可靠性，并降低識別難度和避免個體差異性對情緒識別的影響。另外，為在醫療保健方面，能夠及時獲取被看護人的情緒狀態，以使看護人采取更好的措施對被看護人進行照顧，并實現在被看護人發生緊急狀態時使看護人能夠及時應對和救助，本發明還提供了一種應用上述情緒識別方法的智能看護系統。

為實現本發明的第一目的，本發明提供了一種情緒識別方法，適于在計算設備中執行，該方法包括以下步驟：

獲取同一時刻或同一時間段內的被測人臉圖像和腦電信號；

對被測人臉圖像和腦電信號分別處理，分別得到表情參數值和內心情緒參數值；

對表情參數值和內心情緒參數值進行數據融合處理，得到情緒融合參數值；

根據情緒融合參數值于預存的情緒融合數據庫中識別被測人臉的當前情緒，得到情緒信息。

由此通過以上技術方案，本發明實現了通過從人臉圖像處理和人體腦電波處理兩方面入手，并利用信息融合技術將人臉和人體腦電波結合處理，實現對人體的情緒識別，提高情緒識別的準確率和可靠性，并降低識別難度和避免個體差異性對情緒識別的影響。

所述步驟獲取同一時刻或同一時間段內的被測人臉圖像和腦電信號，其中，被測人臉圖像的獲取包括以下步驟：

調用攝像設備，并控制攝像設備的攝像頭朝向被測人體正面；

通過攝像設備獲取人體正面圖像；

顯示人體正面圖像，并于人體正面圖像中生成人臉檢測框；

通過人臉檢測框實時檢測并確定人體正面圖像中的人臉位置，得到被測人臉圖像；

以及，腦電信號的獲取包括以下步驟：

調用腦電提取設備；

通過腦電提取設備獲取被測人體的腦電信號。

通過對此處步驟的限定，有利于保證了人臉圖像和腦電信號獲取的準確性，從而進一步提高情緒識別的準確度。

進一步，在所述步驟獲取同一時刻或同一時間段內的被測人臉圖像和腦電信號中，在每天內，每隔時間T1獲取一次被測人臉圖像，及在獲取被測人臉圖像的同時每隔時間T2獲取一次腦電信號，并根據時間順序將每次獲取的被測人臉圖像和腦電信號保存至一初始數據庫；所述初始數據庫記錄有被測人臉圖像及其獲取時間、腦電信號及其獲取時間；

當需要獲取同一時刻或同段時間內的被測人臉圖像和腦電信號時，調用所述初始數據庫，并于所述初始數據庫中獲取相應的被測人臉圖像和腦電信號。