[發明專利]一種有意識眨眼和無意識眨眼的判斷方法及裝置

有效

• 申請號: 202010952851.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112137622B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 牛亞峰;左洪瑞;陸衛兵;薛澄岐;肖浪;周小舟;周蕾
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王斌

1.一種有意識眨眼和無意識眨眼的判斷方法，步驟為：

步驟1：對被試者進行無意識眨眼和有意識眨眼的實驗，通過貼敷在被試者眼輪匝肌上的石墨烯傳感器采集被試者進行上述有意識眨眼和無意識眨眼時石墨烯阻值變化的電信號，得到被試者無意識眨眼的時間特征的檢測范圍[T_min，T_max]和峰值特征的檢測范圍[F_min，F_max]，有意識眨眼的時間特征的檢測范圍[T′_min，T′_max]和峰值特征的檢測范圍[F′_min，F′_max]；

步驟2：獲取被試者非實驗狀態某單次眨眼時石墨烯阻值變化的電信號，提取獲取的電信號的時間特征和峰值特征；

步驟3：根據步驟2提取的時間特征和峰值特征判斷是有意識眨眼和無意識眨眼，判斷依據為：

判定為無意識眨眼時，單次眨眼中獲取的時間特征與峰值特征滿足如下條件：

T_C∈[T_min，T_max]∩F_C∈[F_min，F_max]

判定為有意識眨眼時，單次眨眼中獲取的時間特征與峰值特征滿足如下條件：

T_C∈[T′_min，T′_max]∩F_C∈[F′_min，F′_max]

其中，T_C為單次眨眼中獲取的時間特征，F_C為單次眨眼中獲取的峰值特征；

步驟1包括：

步驟11：被試者分別進行有意識眨眼和無意識眨眼的實驗任務，記錄被試者有意識眨眼N次，無意識眨眼M次，其中，N≥150；M≥150；石墨烯傳感器采集實驗中的M次無意識眨眼的石墨烯阻值變化過程的電信號F(t)與N次有意識眨眼的石墨烯阻值變化過程的電信號F(t′)；t和t′為采樣時間點且n為采樣率，q為石墨烯電阻變化過程的電信號的采樣個數；

步驟12：對所采集的有意識眨眼和無意識眨眼石墨烯阻值變化電信號進行5Hz的低通濾波處理，去除周期在200ms以下的干擾信號；

步驟13：對所采集無意識眨眼與有意識眨眼石墨烯阻值變化電信號進行分段：

獲取M次無意識眨眼的時間點t_i和N次有意識眨眼的時間點t′_j，i為[1，M]區間內的整數，j為[1，N]區間內的整數；

t_i和t′_j分別構成無意識眨眼和有意識眨眼的時間序列，根據時間點t_i和t′_j，判定距離t_i最近的無意識眨眼的兩個非正值石墨烯阻值變化值F(t_is)和F(t_ie)，和距離t′_j最近的有意識眨眼的兩個非正值石墨烯阻值變化值F(t′_js)和F(t′_je)，石墨烯阻值變化值F(t_is)、F(t_ie)、F(t′_js)、F(t′_je)所對應的時間點t_is、t_ie、t′_js、t′_je，其中t_is表示第i次無意識眨眼動作的起始時間點，t_ie表示第i次無意識眨眼動作的結束時間點，t′_js表示第j次有意識眨眼動作的起始時間點，t′_je表示第j次有意識眨眼動作的結束時間點，t_is＜t_ie，t′_js＜t′_je，對所采集無意識眨眼與有意識眨眼石墨烯阻值變化電信號進行[t_is，t_ie]和[t′_js，t′_je]區間內的分段處理，共獲得M段無意識眨眼和N段有意識眨眼所對應的石墨烯阻值變化電信號；

步驟14：提取無意識眨眼與有意識眨眼的每段石墨烯阻值變化電信號的時間特征和峰值特征：

提取石墨烯阻值變化電信號的時間特征的過程為：

分別對M段無意識眨眼和N段有意識眨眼所對應的石墨烯阻值變化電信號進行眨眼時長的計算，獲得T(i)和T′(j)，T(i)為第i次無意識眨眼所對應的眨眼時長，T′(j)為第j次有意識眨眼所對應的眨眼時長，即：

T(i)＝t_ie-t_is

T′(j)＝t′_je-t′_js

分別對T(i)和T′(j)進行從小到大的排序，獲得T_max、T_min、T′_max和T′_min，其中，T_max為M次無意識眨眼持續時間的最大值，T_min為M次無意識眨眼持續時間的最小值，T′_max為N次有意識眨眼持續時間的最大值，T′_min為N次有意識眨眼持續時間的最小值，T_max、T_min、T′_max和T′_min為石墨烯阻值變化電信號的時間特征；

提取石墨烯阻值變化電信號的峰值特征的過程為：

根據分段處理后的M段無意識眨眼和N段有意識眨眼所對應的石墨烯阻值變化電信號進行峰值提取，共得到M個無意識眨眼信號峰值F(i)與N個有意識眨眼信號峰值F′(j)，每個F(i)與F′(j)分別為[t_is，t_ie]和[t′_js，t′_je]的分段時間范圍內的石墨烯阻值變化電信號的峰值；

對F(i)與F′(j)分別進行從小到大的排序，獲得F_max、F_min、F′_max和F′_min，其中，F_max為M次無意識眨眼所檢測石墨烯阻值變化電信號峰值的最大值，F_min為M次無意識眨眼所檢測石墨烯阻值變化電信號峰值的最小值，F′_max為N次有意識眨眼所檢測石墨烯阻值變化電信號峰值的最大值，F′_min為N次有意識眨眼所檢測石墨烯阻值變化電信號峰值的最小值，F_max、F_min、F′_max和F′_min為所述石墨烯阻值變化電信號的峰值特征。