[發明專利]一種基于HRV理論的心理壓力監測系統

在審

• 申請號: 202010637222.X
• 申請日: 2020-07-05
• 公開（公告）號: CN113892951A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 丁晨;劉豫華;陳磊
• 申請（專利權）人: 蘇州群智智能科技有限公司
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/0205;A61B5/352;A61B5/00;G06F17/14;G06V40/16
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于HRV理論的心理壓力監測系統，其特征在于，包括：

錄像設備，該設備由工業相機和高清鏡頭組成，能夠不間斷采集測試對象的面部視頻數據流，并且達到每秒43幀。錄像設備與PC通過USB3.0相連，直接將視頻數據傳輸至PC,在PC上運行有：

人臉識別算法，用于對視頻數據中的人臉進行面部定位；

血容量變化脈沖（BVP）算法，獲取面部微血管中血容量變化的BVP信號，并計算出心率和心率變異性；

心率變異性（HRV）分析算法，對HRV進行時域、頻域和非線性計算，計算自主神經功能及組成自主神經系統的兩大方面（交感和副交感）的平衡程度，繼而評估自主神經平衡程度；

心理壓力評估算法：將HRV分析結果與標準值進行比較，監測和反映對象的心理壓力變化；

心理壓力顯示界面：在用戶界面上顯示測試對象的視頻數據，同時以多種圖表方式顯示心率和心理壓力變化，圖表包括折線圖、柱狀圖、散點圖和儀表盤。

2.根據權利要求1所述的一種基于HRV理論的心理壓力監測系統，其特征在于，所述人臉識別算法能夠采用人臉跟蹤算法進行面部定位，將面部分割為人臉的額頭和雙眼下方與鼻子上方之間的兩個區域，并采用相干平均法對選定區域內的像素點進行空間平均算法，這樣在光線發生變化和測試對象面部肌肉活動的情況下，也能夠抑制對BVP信號的隨機噪聲造成的影響和改善BVP信噪比。

3.根據權利要求1所述的一種基于HRV理論的心理壓力監測系統，其特征在于，所述血容量變化脈沖（BVP）算法采用一種基于多路輸入的盲源分離方法，并采用滑動窗方式自動實現視頻中BVP信號的定位和提取，根據BVP信號計算出測試對象的心率和心率變異性（HRV）。

4.根據權利要求1所述的一種基于HRV理論的心理壓力監測系統，其特征在于，所述心率變異性（HRV）分析算法采用時域、頻域和非線性分析算法對心率變異性（HRV）數據進行計算，獲取自主神經功能及組成自主神經系統的兩大方面（交感和副交感）的平衡程度，繼而評估自主神經平衡程度。

5.根據權利要求1所述的一種基于HRV理論的心理壓力監測系統，其特征在于，所述心理壓力評估算法將HRV分析結果數據與標準值進行比較，實時監測對象的心理壓力狀態、疲勞程度、承受壓力程度以及自我調節能力，其中標準值來源于北美和歐洲生理學會制定的心率變異性與人的心理壓力負荷關聯各項指標的標準值。