[發明專利]一種基于EEG信號的心理壓力檢測方法

在審

• 申請號: 202010822827.6
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111956241A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 王曉岸;盧樹強;韓越
• 申請（專利權）人: 北京腦陸科技有限公司
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于EEG信號的心理壓力檢測方法，包括EEG信號采集設備、特制的EEG信號分析系統和心理壓力等級模塊三個部分。本發明的工作原理為：1、EEG信號采集設備采集佩戴者的腦電波信號實時傳入特制的EEG信號分析系統；2、對EEG信號進行解碼和預處理，計算并提取數據庫中的不同心理壓力等級的EEG信號功率譜密度特征，建立心理壓力EEG數據庫；3、應用隨機森林算法建立機器學習模型，對不同EEG信號的特征值進行心理壓力分級并訓練；4、根據分級模型，判斷EEG信號采集設備實時傳入的EEG信號的心理壓力等級。本發明以EEG信號的數據特征進行設計，建立了不同心理壓力等級對應的EEG信號特征的數據模型，可實時判斷EEG信號采集設備佩戴者的心理壓力情況。

技術領域

本發明屬于EEG信號識別技術領域，具體涉及一種基于EEG信號的心理壓力檢測方法。

背景技術

如今社會的快速發展，個人生活方式的改變，都可能會形成心理壓力。長期經受慢性心理壓力的個體容易引發焦慮、抑郁、心血管疾病等問題；而長期存在于較小心理壓力或者無心理壓力下，又容易導致個體喪失生活動力，帶來失望或者抑郁心理。研究發現，適度的心理壓力能夠促進個體認知功能的執行，提高記憶力等能力，因此通過對心理壓力的監測調控，有助于個體客觀認知自己當前的心理壓力水平并進行調整，提升生活和工作的幸福感，對于保持健康狀態很有意義。

EEG信號識別技術不斷被探索，實時EEG監測技術越來越成熟，通過計算 EEG信號的特征，可以判斷人體的不同狀態下的EEG信號特征。存在的問題是，目前市面上對心理壓力檢測基本都是通過心率、血壓等指標，沒有通過EEG 信號檢測心理壓力狀態的系統。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于EEG信號的心理壓力檢測方法，以解決現目前市面上基本沒有通過EEG信號進行心理壓力檢測的情況。本方法基于 EEG信號特征進行設計，通過建立心理壓力EEG信號數據庫和EEG信號心理壓力分級模型，可實現對佩戴者腦電波信號的實時監測和分析，給出佩戴者的心理狀態等級，讓佩戴者了解自己實時的心理壓力狀態。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于EEG信號的心理壓力檢測方法。本方法包括一套心理壓力EEG信號的采集、傳輸、分析和判別的步驟，此步驟應用了EEG信號采集設備、特制的EEG信號分析系統和心理壓力等級模塊三個部分。本方法的心理壓力EEG信號的采集、傳輸、分析和判別的步驟為：

第一步：通過佩戴EEG信號采集設備，對佩戴者進行EEG信號采集；

第二步：對采集到的EEG信號進行放大和編碼，實時傳輸到特制的EEG信號分析系統；

第三步：特制的EEG信號分析系統進行EEG信號解碼和預處理，并提取不同心理壓力等級對應的EEG信號特征，建立心理壓力EEG信號數據庫；

第四步：應用機器學習算法建立EEG信號心理壓力分級模型，以數據庫中的EEG信號進行心理壓力信號特征分析，完成模型訓練；

第五步：根據EEG信號心理壓力分級模型，實時判斷佩戴者的心理壓力等級。

優選的，所述第一步和第二步中信號采集和傳輸的步驟具體流程為：

第一步：佩戴者佩戴EEG信號采集設備，通過前額的4個電極采集前額腦電波信號，耳部的2個電極采集參考腦電波信號；

第二步：EEG信號采集設備通過運算放大器和模數轉化器將原始EEG信號進行放大并轉換為數字信號；

第三步：EEG信號采集設備通過外傳部件將信號進行編碼，整合為高頻數字信號傳輸給特制的EEG信號分析系統。

優選的，所述第三步進行信號解碼、預處理、特征提取和建立數據庫步驟的計算流程為：