[發明專利]一種兒童腦電情緒分析的控制方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201711403499.0
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108143412B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 徐志;毛小松
• 申請（專利權）人: 蘇州創捷傳媒展覽股份有限公司
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;A61B5/16;A61B5/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

1.一種兒童腦電情緒分析的控制方法，其用于兒童在不同環境下的大腦作用機制的情緒識別，其特征在于，包括如下步驟：

a.在一個或多個環境下采集一個或多個兒童的第一腦電信號，并基于一個或多個所述第一腦電信號進行數據預處理，獲取一個或多個腦電數據X；

b.基于一個或多個腦電數據X確定在每個環境下的一個或多個兒童的一個或多個情緒指數；

c.基于每個環境下的一個或多個情緒指數確定每個環境不同兒童的情緒狀態，

在所述步驟b中，基于如下公式確定在每個環境下的一個或多個兒童的一個或多個情緒指數：

其中，所述Sa為安靜指數；Sb為愉快指數；Sc為煩躁指數；X為腦電數據；A為在安靜環境下θ波的Hilbert譜熵與β波的Hilbert譜熵的比值；B為在愉快環境下θ波的Hilbert譜熵與β波的Hilbert譜熵的比值；C為在煩躁環境下θ波的Hilbert譜熵與β波的Hilbert譜熵的比值；a、b、c分別為三種情緒狀態下的情緒因子，a為安靜因子，b為愉快因子；c為煩躁因子；D為兒童的安靜、愉快和煩躁這三種情緒的θ/β的范圍波動的99％的置信區間的最大值和最小值的波動范圍，所述安靜環境、愉快環境以及煩躁環境通過人為設定場景要素的方式確定。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步驟a包括如下步驟：

a1：基于傳感器設置的信號調理電路獲取一個或多個兒童的第一腦電信號，其中，所述第一腦電信號至少包括θ波的數值及β波的數值；

a2：基于Net station以及所述第一腦電信號確定第二腦電信號；

a3：基于MATLAB以及所述第二腦電信號確定一個或多個腦電數據X。

3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述步驟a2包括如下步驟；

a21：對所述第一腦電信號進行數字帶通濾波處理；

a22：對所述第一腦電信號進行壞通道替換；

a23：將所述第一腦電信號導出mat格式，并獲取第二腦電信號。

4.根據權利要求2或3所述的控制方法，其特征在于，所述步驟a3包括如下步驟：

a31：將所述第二腦電信號進行降采樣處理；

a32：將降采樣處理后的第二腦電信號進行去噪處理；

a33：將去噪后的第二腦電信號長度調整為統一長度；

a34：基于處理后的θ波的數值以及β波的數值確定腦電數據X。

5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步驟a34中，所述腦電數據X是θ波的Hilbert譜熵與β波的Hilbert譜熵的比值。

6.根據權利要求1至3中任一項所述的控制方法，其特征在于，在所述步驟a之前，還包括確定采集對象，所述采集對象的選擇滿足如下情況:

-年齡范圍在4歲～12歲；

-智力在80以上；

-沒有伴隨自閉癥、抑郁癥、癲癇、帕金森以及感冒發燒；

-沒有進行劇烈運動。

7.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，在安靜環境、愉快環境、煩躁環境下θ波的Hilbert譜熵與β波的Hilbert譜熵的比值通過如下步驟確定：

b1：采集一個或多個兒童的第三腦電信號，其中，所述第三腦電信號至少包括θ波數值以及β波數值；

b2：基于EMD將所述第三腦電信號轉換為各階IMF數據：

b3：基于Hilbert變換算法以及各階IMF數據確定所述第三腦電信號的Hilbert譜；

b4：基于信息熵以及所述第三腦電信號的Hilbert譜確定θ波的Hilbert譜熵與β波的Hilbert譜熵；

b5：基于θ波的Hilbert譜熵與β波的Hilbert譜熵確定θ/β。