[发明专利]一种基于脑电信号的疲劳监测方法及装置

权利要求书

1.一种基于脑电信号的疲劳监测方法，其特征在于，包括：

利用设置于安全帽内的四组采集电极采集第一脑电信号；所述电极以电极带的形式，贴在所述安全帽内；

利用陀螺仪对所述第一脑电信号进行筛选，获取第二脑电信号，包括：将所述第一脑电信号输入所述陀螺仪，对所述陀螺仪测量的角度波动信号进行频谱分析和判断；

当所述角度波动信号的主要频段是在4-13Hz时，则判断当前的所述第一脑电信号的质量为不可靠，并剔除当前的所述第一脑电信号；

当所述角度波动信号的主要频段不在4-13Hz时，则判断当前的所述第一脑电信号的质量是可靠的，并将当前的所述第一脑电信号作为所述第二脑电信号；

利用卡尔曼滤波算法对所述第二脑电信号进行滤波，获取第三脑电信号；

利用疲劳状态判断算法对所述第三脑电信号进行疲劳状况判断。

2.根据权利要求1所述的基于脑电信号的疲劳监测方法，其特征在于，所述利用卡尔曼滤波算法对所述第二脑电信号进行滤波，获取第三脑电信号，公式如下：

P(t|t-1)＝AP(t-1|t-1)A^T+Q

K(t)＝P(t|t-1)C^T(CP(t|t-1)C^T+R)^-1

P(t|t)＝(I-K(t)C)P(t|t-1)

其中，为在t-1时刻对下一个时刻t状态的预测值，A为状态转移矩阵，P(t|t-1)为t时刻的先验误差协方差矩阵，P(t-1|t-1)为t-1时刻的后验误差协方差矩，T为矩阵的转置，Q为过程激励噪声协方差，K(t)为卡尔曼增益，C为测量矩阵，R为测量噪声协方差，为在t时刻通过卡尔曼滤波算法得到的估计值结合预测值得到的对真实状态的估计，为在t-1时刻通过卡尔曼滤波算法得到的估计值结合预测值得到的对真实状态的估计，y_x(t)为t时刻的观测值，P(t|t)为t时刻的后验误差协方差矩。

3.一种基于脑电信号的疲劳监测装置，其特征在于，包括：

脑电信号采集模块，用于利用四组采集电极采集第一脑电信号；

脑电信号筛选模块，用于利用陀螺仪对所述第一脑电信号进行筛选，获取第二脑电信号；包括：

脑电信号输入单元，用于将所述第一脑电信号输入所述陀螺仪，对所述陀螺仪测量的角度波动信号进行频谱分析和判断；

脑电信号剔除单元，用于当所述角度波动信号的主要频段是在4-13Hz时，则判断当前的所述第一脑电信号的质量为不可靠，并剔除当前的所述第一脑电信号；

脑电信号保留单元，用于当所述角度波动信号的主要频段不在4-13Hz时，则判断当前的所述第一脑电信号的质量是可靠的，并将当前的所述第一脑电信号作为所述第二脑电信号；

脑电信号滤波模块，用于利用卡尔曼滤波算法对所述第二脑电信号进行滤波，获取第三脑电信号；

脑电信号判断模块，用于利用疲劳状态判断算法对所述第三脑电信号进行疲劳状况判断。

4.一种计算机终端设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至2任一项所述的基于脑电信号的疲劳监测方法。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述的基于脑电信号的疲劳监测方法。