[发明专利]基于脑电多参数的虚拟现实情境任务注意力测训系统

说明书

本发明涉及一种基于虚拟现实视听觉通路的感觉统合失调测训系统。它解决了现有技术设计不够合理等问题。包括手部力行程采集模块、脚部力行程采集模块、力行程数据处理模块与供电模块，供电模块分别连接有手部空间位置采集模块、脚部空间位置采集模块以及空间运动数据处理模块，力行程数据处理模块和空间运动数据处理模块均与主控模块相连，且所述的主控模块上分别连接有虚拟现实头戴模块与虚拟现实视听觉认知任务呈现模块，且所述的主控模块与感觉统合测试阶段单元和/或感觉统合训练阶段单元相连。优点在于：指导训练者自主调节脑电波的变化，从而达到预先设定的脑电参数范围。通过训练强化脑电自主调节能力，达到注意力训练的目的和效果。

技术领域

本发明属于虚拟现实设备技术领域，尤其是涉及一种基于脑电多参数的虚拟现实情境任务注意力测训系统。

背景技术

人类认知能力包括定向、知觉、语言、计算、记忆和注意力等能力。注意力是所有认知能力的基础，是人类学习、工作和生活中最关键的因素。现代社会高速发展，各项学习和工作任务对注意力要求逐渐提高。对于儿童来说，只有注意力集中的儿童，才有可能在同样时间内掌握更多知识，或者更高效的掌握知识。孩子注意力不集中，则会出现一系列后果，例如：容易走神，对学习任务缺乏专注，听课效率低、成绩下滑、粗心马虎、作业拖拉，长此以往还会越来越缺乏自信、容易依赖他人，甚至还会容易出现烦躁等极端脾气。对于成人，某些工作的性质如，飞行员，驾驶员，运动员等需要具备高度的注意力控制能力，以保证工作顺利的实施和开展及时间的精准性。因此，对注意力能力的测试，有助于家长教师了解儿童的注意力水平，对注意力水平较低儿童开展干预和训练，或开展适应的教育教学方法，从而更好的关心儿童，关爱他们的成长。对注意力能力的测试，有助于人力资源部门评估雇员在需要注意力能力工作的胜任度，有助于成人自我评估注意力水平，在此基础上开展行之有效的针对性训练，能够提升注意力，进而提升认知能力，更加符合现代社会对人才专注力的要求。

为了缓解现有技术存着的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种儿童注意力评估系统及其方法[申请号：CN201910023305.7]，主要利用一种玩具级别Neurosky核心的商用MindWave脑电设备，采集大脑前额叶处单通道脑电，并计算和注意力有关的脑电参数。然而脑的电活动是异常复杂的，反映注意力的脑电活动不仅仅在前额叶，同时也在额叶和中心区，甚至顶区和颞叶区也有分布。因此基于单通道脑电分析注意力仅反映单个脑区的活动，无法反映多脑区网络化的活动。因此在脑认知科学视角上看，有极大的缺陷。

又例如，中国专利文献公开了一种基于人脸识别及图像处理的注意力评估方法[申请号：CN201611268247.7]，采用了基于人的视觉通道而设计出的结构简单，成本低廉的识图拼图模式的注意力测试，此类方法属于认知心理学中的主观测试法，无法提供神经系统电活动的客观评价参数。

又例如，中国专利文献公开了一种注意力评估方法、装置、VR设备及可读存储介质[申请号：CN201810219690.8]，采用了虚拟现实沉浸式环境，并提出利用干扰等方法测试注意力。然而此类方法没有关于视听觉通路上注意力的测试和评估。

因此，对各类注意力训练或测试方法，特别是利用脑电采集分析，以及虚拟现实技术，认知任务等方法的注意力测试或训练系统还存在以下问题。

首先是在信息处理的机制上，人类主要利用视觉、听觉、触觉和嗅觉等通路感知世界。其中视听觉通路接受和感知信息大约为94％。因此视听觉是人类主要的信息处理通路，且脑科学的相关研究认为视听觉功能并不是独立的，健康人的视听觉功能是互相联系的。按照信息处理通路形式上分为视觉、听觉的单一通路处理或视听觉混合双通路处理。因此对信息的注意力也主要体现在这三种视听感觉通路的形式上。但是人脑认知功能极其复杂，人类在认知活动中处理信息并非是单任务，单信息的。外界视听觉信息及其容易影响和干扰单一认知任务的完成效果。因此隔绝外界视听觉噪音信息，营造和测试有关的视听觉场景，对反映测试者真实注意力水平及其重要。