[發明專利]基于腦電波和時空數據融合的時空-心理分析方法

有效

• 申請號: 201910306714.8
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110074797B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 鄭偉;李寅生;路萍;李嘉龍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/369;A61B5/374;A61B5/00
• 代理公司: 重慶乾乙律師事務所 50235
• 代理人: 侯春樂

1.一種基于腦電波和時空數據融合的時空-心理分析方法，其特征在于：所述時空-心理分析方法所涉及的硬件包括多套便攜式采集裝置和數據處理裝置；所述便攜式采集裝置與數據處理裝置無線連接；便攜式采集裝置能周期性地對佩戴者的位置信息和單位時長的腦電波信號進行采集；每套便攜式采集裝置內均預置有唯一的識別代碼；單個采樣周期中，便攜式采集裝置獲得相應的位置信息和腦電波信號后，將位置信息、腦電波信號和識別代碼整合為一個采樣信息，然后將采樣信息傳輸至數據處理裝置；所述時空-心理分析方法包括：

開始工作前，為相同工作場所內的多名工作人員每人配發一套便攜式采集裝置，并將工作人員和識別代碼的對應關系錄入數據處理裝置，數據處理裝置為每個工作人員生成一個唯一的人員代碼；工作人員將便攜式采集裝置穿戴好后，開始正常工作；

將單個工作日等分為多個時段，每個時段中，通過便攜式采集裝置周期性地獲取采樣信息；

收到采樣信息后，數據處理裝置記錄下采樣信息的接收時間，然后根據識別代碼查找到相應的人員代碼，然后，數據處理裝置按方法一對位置信息進行處理，查找到相應的區域代碼，處理位置信息的同時，數據處理裝置按方法二對腦電波信號進行處理，得到相應的情緒指數PAI；然后數據處理裝置為互相匹配的接收時間、人員代碼、區域代碼和情緒指數PAI建立映射關系，得到心理分析數據；單個工作日所轄的多個采樣信息都處理完成后，數據處理裝置分別按方法三、方法四和方法五生成相應的環境-心理預警信息、時段-心理預警信息和人員心理預警信息；

所述方法一包括：預先為工作場所建立虛擬坐標圖，然后將虛擬坐標圖劃分為多個區域，為每個區域生成唯一的區域代碼；收到采樣信息后，數據處理裝置將位置信息與虛擬坐標圖上的坐標點進行匹配，若位置信息與某一區域所對應的坐標點匹配成功，則輸出相應區域的區域代碼；

所述方法二包括：預先采用層次分析法，得到消極狀態下γ波、β波和δ波的權重系數，以及得到積極狀態下α波、θ波和δ波的權重系數；收到采樣信息后，數據處理裝置對腦電波信號進行處理，得到相應的信號頻譜圖，然后從信號頻譜圖中識別出γ波、β波、δ波、α波和θ波在信號頻譜圖中的頻譜能量占比，然后按下式得到相應的情緒指數PAI：

其中，N_d為情緒消極度指標，A_d為情緒積極度指標；N_d和A_d的表達式分別為：

N_d＝(mP_γ+nP_β+lP_δ)×100

A_d＝(jP_α+kP_θ+rP_δ)×100

其中，P_γ為γ波在信號頻譜圖中的頻譜能量占比，P_β為β波在信號頻譜圖中的頻譜能量占比，P_δ為δ波在信號頻譜圖中的頻譜能量占比，P_α為α波在信號頻譜圖中的頻譜能量占比，P_θ為θ波在信號頻譜圖中的頻譜能量占比；m為消極狀態下γ波的權重系數，n為消極狀態下β波的權重系數，l為消極狀態下δ波的權重系數，j為積極狀態下α波的權重系數，k為積極狀態下θ波的權重系數，r為積極狀態下δ波的權重系數；

所述方法三包括：數據處理裝置根據區域代碼對多個心理分析數據進行分類，區域代碼相同的心理分析數據記為一個環境數據組；數據處理裝置分別對各個環境數據組進行處理，得到多個環境-心理預警信息，多個環境-心理預警信息與多個區域一一對應；對單個環境數據組進行處理時，數據處理裝置對相應環境數據組所轄的多個情緒指數PAI進行平均值計算，得到環境心理平均值PAI1，然后對環境心理平均值PAI1的大小進行識別，如0＜PAI1≤0.66，則生成環境較優的環境-心理預警信息，如0.66＜PAI1≤1.32，則生成環境良好的環境-心理預警信息，如1.32＜PAI1≤2，則生成環境較差的環境-心理預警信息；

所述方法四包括：數據處理裝置根據時段對多個心理分析數據進行分類，接收時間對應同一時段的心理分析數據記為一個時段數據組；數據處理裝置分別對各個時段數據組進行處理，得到多個時段-心理預警信息，多個時段-心理預警信息與多個時段一一對應；對單個時段數據組進行處理時，數據處理裝置對相應時段數據組所轄的多個情緒指數PAI進行平均值計算，得到時段心理平均值PAI2，然后對時段心理平均值PAI2的大小進行識別，如0＜PAI2≤0.66，則生成時段較優的時段-心理預警信息，如0.66＜PAI2≤1.32，則生成時段良好的時段-心理預警信息，如1.32＜PAI2≤2，則生成時段較差的時段-心理預警信息；

所述方法五包括：數據處理裝置根據人員代碼對多個心理分析數據進行分類，對應同一人員代碼的心理分析數據記為一個個人數據組；數據處理裝置分別對各個個人數據組進行處理，得到多個人員心理預警信息，多個人員心理預警信息與多個工作人員一一對應；對單個個人數據組進行處理時，數據處理裝置對相應個人數據組所轄的多個情緒指數PAI進行平均值計算，得到人員心理平均值PAI3，然后對人員心理平均值PAI3的大小進行識別，如0＜PAI3≤0.66，則生成情緒較優的人員心理預警信息，如0.66＜PAI3≤1.32，則生成情緒良好的人員心理預警信息，如1.32＜PAI3≤2，則生成情緒較差的人員心理預警信息。