[发明专利]一种儿童脑电情绪分析的控制方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种儿童脑电情绪分析的控制方法，其用于儿童在不同环境下的大脑作用机制的情绪识别，包括如下步骤：a.在一个或多个环境下采集一个或多个儿童的第一脑电信号，并基于一个或多个所述第一脑电信号进行数据预处理，获取一个或多个脑电数据X；b.基于一个或多个脑电数据X确定在每个环境下的一个或多个儿童的一个或多个情绪指数；c.基于每个环境下的一个或多个情绪指数确定每个环境不同儿童的情绪状态。本发明提供了一种儿童脑电情绪分析的控制装置，包括第一处理单元、第一确定单元和第二确定单元。本发明能够快速，有效地识别儿童在不同环境下的情绪状态,特别是用于儿童在娱乐、学习以及人机交互过程中的评估。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，可以应用于儿童娱乐、学习以及人机交互过程，具体地，涉及一种儿童脑电情绪分析的控制方法、装置及系统。

背景技术

情绪是人对客观事物是否满足自身需要而产生的综合状态。它作为人脑的高级功能，保证着有机体的生存和适应，不同程度上影响着人的学习、记忆与决策。在人们的日常工作和生活中，情绪的作用无处不在。负性情绪会影响我们的身心健康，降低工作质量与效率，也会造成严重的工作失误。有研究证明，负性情绪的长期积累，会损害免疫系统的功能，使人们更容易受到周围病毒的感染。所以，适时地发现负性情绪并给予适当的干预与调控十分必要。另一方面，在人机交互系统里，如果系统能够捕捉到人的情绪状态，那么人机交互就会变得更加友好，自然与高效。情绪的分析与识别已经成为神经科学、心理学、认知科学、计算机科学和人工智能等领域学科交叉的一项重要的研究课题。

脑电是通过在头皮表层的电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。其中，将时间作为横轴，将脑细胞的活动电位作为纵轴，这样把时间与电位的相互关系记录下来的图就是脑电图。在整个研宄过程中，首先需要设计刺激文件诱发出各种情绪(比如：喜悦、悲伤、惊讶、愤怒等，然后利用传感器获取伴随诱发情绪的信号；将脑电信号通过数学变换从时域转换到频域，依据相关的生理、心理学研究成果提取信号特征，并通过数据降维与特征选择，从而得到适合情绪分类的特征集；基于特征集进行情绪分类，得到被试所处的情绪状态。

儿童受情绪的影响较大，甚至很可能会影响日后成长轨迹，且患有自闭症等精神疾病的儿童数量不容小觑。目前，很多研究者所进行的研究都是针对成人展开的，还未有专门考察儿童脑电情绪检测方法及装置。不可否认，儿童脑电具有与成人不同的特点和趋势。因此,考察儿童脑电情绪检测方法及装置是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种儿童脑电情绪分析的控制方法，其用于儿童在不同环境下的大脑作用机制的情绪识别，包括如下步骤：

a.在一个或多个环境下采集一个或多个儿童的第一脑电信号，并基于一个或多个所述第一脑电信号进行数据预处理，获取一个或多个脑电数据X；

b.基于一个或多个脑电数据X确定在每个环境下的一个或多个儿童的一个或多个情绪指数；

c.基于每个环境下的一个或多个情绪指数确定每个环境不同儿童的情绪状态。

优选地，所述步骤a包括如下步骤：

a1：基于传感器设置的信号调理电路获取一个或多个儿童的第一脑电信号，其中，所述第一脑电信号至少包括θ波的数值及β波的数值；

a2：基于Net station以及所述第一脑电信号确定第二脑电信号；

a3：基于MATLAB以及所述第二脑电信号确定一个或多个脑电数据X。

优选地，所述步骤a2包括如下步骤；

a21：对所述第一脑电信号进行数字带通滤波处理；

a22：对所述第一脑电信号进行坏通道替换；

a23：将所述第一脑电信号导出mat格式，并获取第二脑电信号。