[发明专利]一种多通道简易精神状态检测系统

权利要求书

1.一种多通道简易精神状态检测系统，包括：

录音设备，包括发音信息采集模块和音频文件分割模块；所述发音信息采集模块用于采集检测开始后待测者的所有发音信息；所述音频文件分割模块根据当前不同的检测项目，将采集的发音信息切分成不同的音频文件，并存储在平板电脑中；

数字化输入板，包括多通道输入数据采集模块，用于采集检测过程中待测者多通道输入的数据，并存储在平板电脑中；

平板电脑，连接所述录音设备和数字化输入板，包括发音特征提取模块、运笔特征提取模块、电子化的MMSE量表模块及MMSE数据模型模块；所述发音特征提取模块用于提取上述音频文件的发音特征；所述运笔特征提取模块用于提取上述多通道输入过程中的运笔特征；所述电子化的MMSE量表模块是将MMSE量表中的每一项检测项目对应到平板电脑数据库中的一个表项，对于电子化的MMSE量表模块中的检查题目，所述多通道简易精神状态检测系统将自动记录每道题的得分情况及作答结果详情；所述MMSE数据模型是根据训练样本提取的特征建立的分类模型，包括认知与运动数据模型和发音信息数据模型；所述认知与运动数据模型是根据提取出的运笔特征，采用特征选择算法，选出其中公共的3个特征辅以基本特征，采用已有的主流BP神经网络分类器进行训练建立的；所述发音信息数据模型是根据发音特征，通过特征选择算法，选出其中的25个特征，包括第0、2、3、4、6、7、8、9、10维MFCC系数，第2、3、4、8、12维MFCC导数，声道刺激率、信噪比，采用BP神经网络进行训练建立的；所述认知与运动数据模型和发音信息数据模型与电子化的MMSE量表的总检测评分进行匹配，最终建立MMSE数据模型；

所述多通道简易精神状态检测系统根据每一题选择的选项、数字化输入板输入及录音设备采集的数据，生成一条MMSE检查的向量R<name,gender,age,…,week_score,day_score,…,total_score>，并存储在数据库中，同时生成一个报告文档，详细描述了每一题的得分。

2.如权利要求1所述的多通道简易精神状态检测系统，其特征在于，所述发音信息采集模块通过录音采集发音信息，具体音频参数为16bit，44.1Hz，1channel；所述发音信息包括：发音开始时间，发音结束时间。

3.如权利要求1所述的多通道简易精神状态检测系统，其特征在于，所述数字化输入板是支持数位笔输入的液晶显示屏；所述数位笔是支持笔尖轨迹、笔尖压力、笔尾三维倾角、笔身自转角的数位笔；所述数位笔采用数字化输入板像素点坐标进行定位。

4.如权利要求1所述的多通道简易精神状态检测系统，其特征在于，所述多通道输入的数据包括：记录反应时间，完成时间，总连线时间，圈内停留时间，错误次数，错误率，总平均速度，每段平均速度，最大速度，偏移度，最大偏移值，压力，倾斜方向，倾斜幅度，旋转角。

5.如权利要求1所述的多通道简易精神状态检测系统，其特征在于，所述发音特征包括音频文件的Mel频率倒谱系数、感知线性预测、基础频率、循环周期熵；所述运笔特征包括运笔压力、速度。

6.如权利要求1所述的多通道简易精神状态检测系统，其特征在于，所述发音特征提取模块通过以下方法提取所述音频文件的发音特征：首先对每个汉明窗口提取PLP特征，其次，对音频文件提取INTERSPEECH 2010Paralinguistic Challenge特征集，选取其中的MFCC系数及其一阶导数，基础频率，声音响度、音高，最后，通过Matlab程序提取出音频的信噪比、循环周期熵、趋势波动分析、音高周期熵。

7.如权利要求1所述的多通道简易精神状态检测系统，其特征在于，所述运笔特征提取模块通过以下方法提取所述多通道输入过程中的运笔特征：用户在多通道输入过程中在每一个时间点形成一个七维向量X<时间，x坐标，y坐标，笔尖压力，笔尾三维方向角，笔尾三维倾斜角，笔身自转角>，从落笔到绘图结束则形成了一个包含m个X的序列S₀<X₀,X₁,X₂,..,X_m>，根据这个序列，计算出整个绘图过程中的总连线时间、圈内停留时间、错误次数、平均速度、平均压力、平均曲率。