[發(fā)明專利]基于多導(dǎo)腦電信號峭度的測謊方法

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• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110192876A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高軍峰;覃凱;韋思宏
• 申請（專利權(quán)）人: 中南民族大學(xué)
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/0476;A61B5/0478
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

本發(fā)明公開了一種基于多導(dǎo)腦電信號峭度的測謊方法，包括對各個導(dǎo)聯(lián)腦電信號的峭度進(jìn)行計算，然后對多導(dǎo)腦電信號的峭度進(jìn)行誠實受試者與說謊受試者的差異統(tǒng)計分析，利用有差異的電極的峭度指標(biāo)構(gòu)建特征向量，送入到機(jī)器學(xué)習(xí)算法中，進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)的模型訓(xùn)練，通過多導(dǎo)聯(lián)腦電電極對測試者的腦電信號進(jìn)行實時提取，得到測試者的多導(dǎo)聯(lián)腦電信號并保存，并將各個導(dǎo)聯(lián)腦電信號進(jìn)行各個預(yù)處理操作后，利用峭度計算公式計算得到測試者的刺激響應(yīng)的數(shù)據(jù)集中每一導(dǎo)腦電信號的峭度，并作為輸入送入到訓(xùn)練好的分類器中，得到測謊結(jié)果。該方案基于腦神經(jīng)信號，大大降低了測試時需要的刺激次數(shù)，最終經(jīng)過測試，測謊準(zhǔn)確率得到很大提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測謊領(lǐng)域，特別涉及一種基于多導(dǎo)腦電信號峭度的測謊方法。

背景技術(shù)

說謊是人類社會普遍存在的社會及心理現(xiàn)象。謊言成為了影響社會安定團(tuán)結(jié)的因素，并對人民群眾的財產(chǎn)和生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此心理生理學(xué)家和其他相關(guān)方面專家一直在努力尋找有效的測謊方法。測謊的有效性，已在國內(nèi)外長期而廣泛的應(yīng)用實踐中得到證實。測謊技術(shù)首先對于刑偵案件的偵破有著重要的應(yīng)用價值。另外，謊言識別對于心理疾病及心理障礙的治療也有重要的意義。另外，當(dāng)前國際反恐斗爭形勢仍然嚴(yán)峻，我國也迫切需要建立行之有效的反恐手段。而研究基于腦認(rèn)知行為的測謊方法將拓寬現(xiàn)有的反恐手段，豐富對恐怖分子的監(jiān)測渠道和防范措施，力爭將恐怖破壞活動消滅在萌芽狀態(tài)，從而最大程度的降低恐怖活動對人民生命及國家安全的威脅。

傳統(tǒng)測謊方法是根據(jù)被試回憶與犯罪相關(guān)的信息時的恐懼和緊張等心理反應(yīng)引起的脈搏、血壓等生理參數(shù)的變化來衡量被試是否存在說謊行為，被稱為多道生理信號測試儀技術(shù)，基于此方法，美國警方發(fā)明了多道生理記錄儀。但近年來，這種多道生理測謊技術(shù)備受質(zhì)疑。主要原因是說謊行為是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控的生理指標(biāo)，而多道儀記錄的血壓、體溫、呼吸速度等是由自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控的生理指標(biāo)，這些特征并不能完全反映大腦深部的變化。另外，肢體運動和有意識的認(rèn)知很容易改變多道生理指標(biāo)，通常被試為躲避懲罰會采取干擾行為以阻礙實驗的正常進(jìn)行，即存在反測謊的行為。

現(xiàn)代測謊技術(shù)主要利用人在面對犯罪活動或者虛假信息時的腦神經(jīng)活動信號的分析進(jìn)行測謊，比如利用腦電信號的事件相關(guān)電位(Event related potential,ERP)反映大腦認(rèn)知的加工過程，通過事件相關(guān)電位進(jìn)行測謊分析。相對于傳統(tǒng)的測謊方法，現(xiàn)代測謊技術(shù)在研究內(nèi)容方面比較注重從神經(jīng)生理層面探析大腦在感知覺、記憶、思維、想象等心理現(xiàn)象發(fā)生過程中的信息編碼與提取特點。眾多科研人員研究證明EEG信號的ERP成分包含了難以抑制的自動加工過程，因而相對于傳統(tǒng)測謊技術(shù)，現(xiàn)代測謊技術(shù)可以比較有效地抵制反測謊行為。

基于腦電信號的測謊方法中應(yīng)用最廣泛的是基于ERP(事件相關(guān)電位)的方法，該技術(shù)根據(jù)不同刺激引起的頭皮電位差異來推斷被試是否說謊。ERP反映的是中樞神經(jīng)系統(tǒng)與信息加工有關(guān)的活動，并不依賴于外周自主神經(jīng)系統(tǒng)，因此被試很難進(jìn)行反測謊，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)多通道生理記錄儀測謊過程中容易被反測謊的缺點。但目前基于ERP的測謊方法，需要大量數(shù)據(jù)疊加，實驗時間較長，被試容易疲勞，同時還會影響測試效果即隨著測試信息的次數(shù)越來越多，犯罪或者虛假信息對被測試者的敏感度將大幅降低。研究一種高效的基于少次刺激的測謊系統(tǒng)以及對圍繞該系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)的研究顯得尤為迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)對應(yīng)的不足，提供一種基于多導(dǎo)腦電信號峭度的測謊方法，本發(fā)明首次提出在測謊技術(shù)中采取多導(dǎo)腦電采集方式，并充分利用多導(dǎo)信號分析及處理的最新成果技術(shù)，計算多導(dǎo)信號的峭度，將具有顯著差異的電極的峭度作為分類特征，送入到機(jī)器學(xué)習(xí)算法中實現(xiàn)分類。

本發(fā)明的目的是采用下述方案實現(xiàn)的：本發(fā)明提供了一種基于多導(dǎo)腦電信號峭度的測謊方法，包括如下步驟：

1)通過多導(dǎo)聯(lián)腦電電極分別對誠實和說謊兩類受試者的腦電信號進(jìn)行實時提取,分別得到兩類受試者的多導(dǎo)聯(lián)腦電信號并保存；