[发明专利]一种基于人工智能的沉浸式数智音乐治疗控制系统

权利要求书

1.一种基于人工智能的沉浸式数智音乐治疗控制系统，其特征在于，所述基于人工智能的沉浸式数智音乐治疗控制系统包括：

生理指数采集模块、主控模块、音乐选择模块、播放模块、音乐治疗模块、治疗效果评估模块、音乐推荐模块、显示模块；

生理指数采集模块，与主控模块连接，用于采集患者生理指数；

主控模块，与生理指数采集模块、音乐选择模块、播放模块、音乐治疗模块、治疗效果评估模块、音乐推荐模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；

音乐选择模块，与主控模块连接，用于选择治疗音乐；

播放模块，与主控模块连接，用于对音乐进行播放；

音乐治疗模块，与主控模块连接，用于通过音乐进行治疗；

治疗效果评估模块，与主控模块连接，用于对音乐治疗效果进行评估；

音乐推荐模块，与主控模块连接，用于推荐音乐进行治疗；

显示模块，与主控模块连接，用于显示生理指数、选择的音乐、评估结果、推荐的音乐；

所述播放模块播放方法如下：

(1)获取音乐治疗师制定的音乐治疗方案，所述方案至少包括以下一项：治疗音乐列表、治疗周期、每次播放治疗音乐的音量、每次播放治疗音乐的时长；

(2)将所述音乐治疗方案发送至音乐治疗设备端；接收所述音乐治疗设备端发送的音乐治疗事件标签，所述事件标签至少包括以下一项：每次播放治疗音乐的开始时间、播放治疗音乐的名称、播放治疗音乐的音量、播放治疗音乐的时长、结束播放时间；

比对所述事件标签与所述方案，当所述事件标签与所述方案内容存在差异时，生成预警信息。

2.如权利要求1所述基于人工智能的沉浸式数智音乐治疗控制系统，其特征在于，所述播放方法还包括以下步骤：

获取音乐治疗师和/或用户上传的治疗音乐文件和所述治疗音乐文件对应的情感标签；

提取所述治疗音乐文件的特征信息，其中，所述特征信息包括以下至少一项：治疗音乐时长、节拍速度、节奏重拍、过零率、平均音高、平均曲调、频谱图、梅尔倒谱系数和MFCC特征矩阵；

当所述音乐治疗师和/或用户上传的治疗音乐文件未设置情感标签，将所述治疗音乐文件的特征信息输入训练好的CNN-LSTM模型，得到所述治疗音乐文件对应的情感标签；

将所述音乐治疗师和/或用户上传的治疗音乐文件和所述治疗音乐文件的文件信息存储到数据库中，其中，所述文件信息包括以下至少一项：治疗音乐名字、治疗音乐时长、上传时间、情感标签、过零率、频谱图、MFCC特征矩阵。

3.如权利要求2所述基于人工智能的沉浸式数智音乐治疗控制系统，其特征在于，所述将所述治疗音乐文件的特征信息输入训练好的CNN-LSTM模型，得到所述治疗音乐文件对应的情感标签，包括：

将所述治疗音乐文件的时长进行归一化处理，得到标准时长的治疗音乐文件；

提取所述标准时长的治疗音乐文件的MFCC特征，得到MFCC特征矩阵，并将所述MFCC特征矩阵输入所述CNN-LSTM模型的CNN网络层；

提取所述标准时长的治疗音乐文件的治疗音乐特征，并将所述治疗音乐特征输入所述CNN-LSTM模型的LSTM网络层；其中，所述治疗音乐特征包括以下至少一项：节拍速度、节奏重拍、过零率、平均音高、平均曲调特征；

将所述CNN网络层和所述LSTM网络层的结果输入到所述CNN-LSTM模型的线性层，所述线性层的输出经过softmax函数后得到分类概率分布，即所述治疗音乐文件对应的情感标签。

4.如权利要求3所述基于人工智能的沉浸式数智音乐治疗控制系统，其特征在于，所述将所述治疗音乐文件的时长进行归一化处理，包括：

获取所述治疗音乐文件的时长Ta；

对于时长Ta大于6秒的治疗音乐，设置采样间隔为C＝Ta/6，对治疗音乐进行重新采样，每C个点采集一个点，得到长度为6秒的音频；

对于时长Ta大于3秒并小于6秒的治疗音乐，获取治疗音乐的时长Ta，计算缺少时间D＝6-Ta，从头开始截取时长为D的音频补充到原音频后面，得到长度为6秒的音频。