[發明專利]結合腦電波與虛擬現實的心理健康調節方法及系統

有效

• 申請號: 201710639825.1
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107402635B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 毛子靖;黃宇飛;姚萬祥
• 申請（專利權）人: 天津易念波科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00;A61B5/00;A61M21/02
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 馬倩倩

本發明提供了一種結合腦電波與虛擬現實的心理健康調節方法，包括如下步驟：步驟1，獲取腦電波數據，進行強噪聲濾波處理；步驟2，對濾波后的腦電數據利用機器學習算法進行特征提取后分類；步驟3，根據不同的分類，采用自適應算法提高分類精度，得到不同分類腦電數據的水平；步驟4，根據預先設置的腦電波數據與VR場景元素的對應關系，根據腦電數據的分類和水平來調節VR場景元素，幫助用戶快速進入放松/鎮定狀態。

技術領域

本發明屬于腦機接口技術領域，尤其是涉及一種結合腦電波與虛擬現實的心理健康調節方法及系統。

背景技術

人類的心理健康是影響生活各個方面的一個關鍵的健康因素。在美國，超過26％的成年人患有各種形式的精神疾病。類似于身體健康，需要努力保持和改善心理健康。然而，針對個人心理健康的設備嚴重缺乏。學生，白領階層面臨快節奏生活，工作生活壓力大，休息效率低等問題，導致在學習工作中，面對問題無法有效處理，溝通易沖突，從而可能導致抑郁等心理疾病。

如果尋求心理醫生或瑜伽教練，那么由于信息反饋周期長，用戶往往無法快速有效獲得精神護理。而且快節奏生活使得人們無法花大量時間用于瑜伽，SPA等耗時精神護理。同時此類護理成本較高，不適合普通人群長期使用。而如果選擇日常護理，普通人缺乏專業的指導難以取得成效，此外人們在休息時間頻繁使用手機也容易導致休息效率低，精神上難以放松，同樣不利于心理健康。綜上，日常生活中非常需要一款幫助用戶高效放松減壓，且成本較低的應用。

腦電波技術是一個非常成熟的技術，它從1920年代就已經存在。在科研的領域對于腦電的研究遠遠不止是癲癇等一類的腦疾病，還包括人心理狀態、情緒的測量、注意力的調節、大腦潛能的開發，以及一系列用腦來控制的行為研究。

但腦電波的產品研發和市場化領域卻出現了極不對稱的現象，其中一個重要原因是檢測腦電的算法非常復雜。科研領域一直致力于開發復雜的腦電波分析算法，而目前在市場上所有的產品都還是在用最傳統的一維信號分析算法。

目前國內外科研領域通過腦電波研究人的情緒，心理狀態，冥想狀態等方向的算法已是非常成熟，但因其算法復雜度高而難以被應用于商業產品中，而簡單的算法存在檢測精度低的缺陷。另一方面針對不同的場景設計的腦電波設備五花八門，且在軟件上互相不兼容。

目前市場上并沒有一款通用性比較高的腦電設備，因此，關于腦電波市場可以判斷目前處于功能型時代，距離智能型腦電波設備還有很大發展空間。而目前大部分功能型產商不僅分出大量的時間于硬件研發，而且還將軟件研發精力分散于各個方向而非致力于特定功能開發，而導致研發核心算法的進度緩慢，在商業上缺乏競爭力。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種結合腦電波與虛擬現實的心理健康調節方法及系統，以基于用戶采集的腦電信號實現快速的放松/平靜狀態調節。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

結合腦電波與虛擬現實的心理健康調節方法，包括如下步驟：

步驟1，獲取腦電波數據，進行強噪聲濾波處理；

步驟2，對濾波后的腦電數據利用機器學習算法進行特征提取后分類；

步驟3，根據不同的分類，采用自適應算法提高分類精度，得到不同分類腦電數據的水平；

步驟4，根據預先設置的腦電波數據與VR場景元素的對應關系，根據腦電數據的分類和水平來調節VR場景元素，幫助用戶快速進入放松/鎮定狀態。

進一步的，所述步驟2將腦電數據分類為放松腦電數據和冥想腦電數據，放松腦電數據又分為高放松腦電數據R_H和低放松腦電數據R_L，冥想腦電數據又分為高冥想腦電數據M_H和低冥想腦電數據M_L。

進一步的，步驟3的自適應算法包括如下步驟：