[发明专利]面部表情差异的测量方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物信号测量技术领域，更具体地说，是涉及一种面部表情差异的测量方法和装置。

背景技术

微笑是人类独特的一种微妙动作，是产生频率很高的一种面部表情。在人类进行这一动作时可以起到缓解压力和放松精神作用。

经过近代对微笑表情的脑机制的研究成果表明：人类大脑的左前额皮层主要司职正性的积极情绪；右前额皮层主要管理负性情绪。当前，对于区别人类面部表情的特征差异，现有技术中采用最为广泛的方法有无损测量人脑化学、电学和磁学特征的方法，基于上述方法主要包括磁共振谱成像(MRS)、正电子断层成像(PET)、脑磁图(MEG)和脑电图(EEG)等。在利用前三种方法进行面部表情的特征差异进行测量时，识别面部表情的成本较高，即所需要的费用很高，不利于被广泛地使用；而利用费用相对较低的脑电图对面部表情的特征差异进行测量时，需要大约10～120通道的探头，较为复杂，同样不利用于被广泛地使用。

因此，当前特别需要一种既保证测量面部表情特征差异的高准确度，同时又利于被广泛使用的测量方法和装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种面部表情差异的测量方法和装置，以克服现有技术中由于进行测量的设备在测量时较为复杂、并且成本高，从而不利于被广泛使用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种面部表情差异的测量方法，包括：

确定测试点，所述测试点为左耳和右耳的耳额穴；

获取测试的面部表情变化前后所述测试点输出的两组主动近红外透射电压信号；

将两组所述主动近红外透射电压信号以李沙育图形方式显示，获取叠加的第一球斑和第二球斑；

计算对应所述第一球斑和第二球斑运动的轨迹所包含的第一面积和第二面积；

比较所述第一面积和第二面积；

当所述第一面积大于第二面积时，所述第一面积对应测试的面部表情为平静表情，所述第二面积对应测试的面部表情为微笑表情；

当所述第一面积小于第二面积时，所述第一面积对应测试的面部表情为微笑表情，所述第二面积对应测试的面部表情为平静表情。

优选地，所述获取测试的面部表情之前还包括：

当工作于X-Y工作模式，信号提取电路未上电时，获取处于静止状态的本地球斑。

优选地，所述两组主动近红外透射电压信号中，每组包括两路由测试点左耳和右耳的耳额穴分别输出的主动近红外透射电压信号。

优选地，当所述第一面积对应测试的面部表情为平静表情，所述第二面积对应测试的面部表情为微笑表情时，所述第二面积是所述第一面积的0.95～0.99倍。

优选地，所述主动近红外透射电压信号的波长范围为850纳米～900纳米。

优选地，获取所述测试点分别输出的875纳米主动近红外透射电压信号。

优选地，包括：

当所述第一面积对应测试的面部表情为微笑表情时，所述第一面积对应的第一球斑的中心位置以所述本地球斑的中心位置为基点，向右移动L长度；

所述第二面积对应测试的面部表情为平静表情时，所述第二面积对应的第二球斑的中心位置以所述本地球斑的中心位置为基点，向右移动M长度；

所述M长度大于L长度。

优选地，所述M长度的范围为：1.02L～1.10L；所述L长度的取值范围为：3.0厘米～5.0厘米。

一种面部表情差异的测量装置，包括：

分别设置于测试点左耳和右耳的耳额穴处的左右近红外探头；

分别连接所述左右近红外探头的信号提取电路；

连接两路所述信号提取电路的示波器，两路所述信号提取电路提取的信号通过所述示波器的X通道和Y通道输入，并在所述示波器上以X-Y工作模式显示。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种面部表情差异的测量方法和装置，仅通过设置于人左右耳的耳额穴的两个近红外探头，在面部表情变化的情况下，通过信号提取电路提取耳额穴对应的脑额区所反映的信号，将提取到的信号通过示波器的X通道和Y通道输入，并在该示波器上以X-Y工作模式显示被叠加成为球斑的李沙育图形，并通过对比面部表情变化前后所对应的球斑运动轨迹所包含面积的差异性，识别面部表情主要是微笑表情和平静表情。本发明仅利用两个近红外线探头对对应脑额区的耳额穴进行测量，并直接比较提取耳额穴信号在示波器上显示李沙育图形叠加成的球斑，准确率高而且结构简单，并无需外部滤波和考虑噪声的干扰，可以在各种环境中进行测试，即可以被广泛使用和推广。