[發明專利]基于可穿戴設備的立體色塊障礙測試的方法和系統

有效

• 申請號: 201911248610.2
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110801227B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 陳益強;張迎偉;于漢超;呂澤平;商盼;歐陽奕奕;楊曉東;盧旺
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: A61B5/389
• 分類號: A61B5/389;A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種基于可穿戴設備的立體色塊障礙測試的方法，包括：

通過可穿戴設備采集用戶在立體色塊障礙測試中產生的多模態信號，所述多模態信號包括表面肌電信號、加速度信號、陀螺儀信號、方位計信號以及歐幾里得空間中方位計信號；

對所述多模態信號進行預處理并劃分為多個信號片段；

通過立體色塊障礙測試模型對所述多個信號片段進行識別，其中所述立體色塊障礙測試模型由神經網絡模型組成，所述神經網絡包括卷積神經網絡、長短時神經網絡或卷積-長短時神經網絡；所述立體色塊障礙測試模型通過將標定后的所述多模態信號片段進行融合訓練得到的，所述融合包括在所述神經網絡模型的數據層融合、特征層融合或決策層融合；

判斷最長連續移動動作片段的數量是否達到設定的閾值，若達到所述閾值，則判定為完成一次立體色塊移動；

統計完成所述立體色塊移動的數量并輸出測試結果。

2.根據權利要求1所述的立體色塊障礙測試的方法，包括：根據修正后的動作片段統計最長連續移動動作片段的數量。

3.根據權利要求2所述的立體色塊障礙測試的方法，包括：根據識別結果中移動動作片段的上下文動作片段，修正所述移動動作片段標注，若“0”動作片段上下文均為“1”，則將其修正為“1”，若“1”動作片段上下文均為“0”，則將其修正為“0”，其中，“0”動作片段代表無立體色塊移動動作的片段，“1”動作片段代表包含色塊移動動作的片段。

4.根據權利要求1所述的立體色塊障礙測試的方法，其中，對所述多模態信號進行預處理包括：濾波、升采樣和標準化。

5.根據權利要求4所述的立體色塊障礙測試的方法，其中，所述濾波包括：將所述表面肌電信號經過一個頻帶范圍是20-500Hz的4階巴特沃斯帶通濾波器以濾除高頻噪聲和運動偽跡；

以及其中，所述升采樣包括：使用3次樣條插值對齊所述多模態信號，使所述多模態信號中所有模態的信號采樣頻率均與所述表面肌電信號頻率相同。

6.根據權利要求1所述的立體色塊障礙測試的方法，其中，所述將標定后的所述多模態信號片段進行融合以訓練所述立體色塊障礙測試模型包括：將所述多模態信號片段在數據層進行融合，將融合后的所述多模態信號片段輸入所述立體色塊障礙測試模型進行識別并輸出結果。

7.根據權利要求1所述的立體色塊障礙測試的方法，其中，所述將標定后的所述多模態信號片段進行融合以訓練所述立體色塊障礙測試模型包括：將所述多模態信號片段輸入所述立體色塊障礙測試模型，在特征層進行融合，由所述立體色塊障礙測試模型基于融合后的所述多模態信號片段進行識別并輸出結果。

8.根據權利要求1所述的立體色塊障礙測試的方法，其中，所述將標定后的所述多模態信號片段進行融合以訓練所述立體色塊障礙測試模型包括：將所述多模態信號片段輸入所述立體色塊障礙測試模型進行識別，將基于所述多模態信號片段中各個模態的信號片段的識別結果在決策層進行融合，并由所述立體色塊障礙測試模型輸出最終識別結果。

9.一種立體色塊障礙測試系統，該系統包括：

立體色塊障礙測試裝置；

可穿戴設備；

處理器；以及

存儲裝置，其中存儲有計算機程序，在所述計算機程序被處理器執行時，能夠用于實現權利要求1-8之一的立體色塊障礙的測試方法。