[发明专利]一种密闭舱水下作业时驾驶员疲劳检测方法及系统

说明书

本发明密闭舱水下作业时驾驶员疲劳检测方法及系统：采集驾驶员脑/肌电信号；对脑/肌电信号信号放大、降噪滤波，判断脑/肌电信号中是否存在信号异常或缺失情况，若是对异常或缺失的信号修正；获得脑电时域/频域/时频特征和肌电时域/频域特征；计算脑/肌电时域/频域/时频特征中各子特征值与无疲劳集合中对应基准子特征值的相似值；统计该些相似值累加和是否大于等于设定阈值，若是确定驾驶员处于无疲劳状态，若否计算脑/肌电时域/频域/时频特征中各子特征值与有疲劳集合中各程度等级疲劳子集合中对应的准子特征值的相似值；统计各程度等级疲劳子集合下相似值累加和，从中选出数值最大对应的等级疲劳作为驾驶员疲劳等级。

技术领域

本发明涉及驾驶员疲劳驾驶技术领域，特别是涉及一种密闭舱水下作业时驾驶员疲劳检测方法及系统。

背景技术

对于深海长航设备密闭舱的驾驶员，水下长时间驾驶容易出现疲劳状态，驾驶员处于疲劳状态时容易发生事故。现有一般是基于驾驶员的生理信号对驾驶员的疲劳状态进行检测，这种导致疲劳状态检测结果不是很准确，原因在于：现有直接对检测到的生理信号进行放大滤波等简单处理后就用于疲劳状态的检测，而没有考虑到生理信号出现信号异常或缺失的情况。而且，现有是直接采用一级式检测出驾驶员处于何种疲劳状态，如处于无疲劳状态或中度疲劳状态，这种检测处理方式每次都需要和所有疲劳等级状态进行对比，所需处理的数据量比较大，而本发明并未采用这种处理方式。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种密闭舱水下作业时驾驶员疲劳检测方法及系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种密闭舱水下作业时驾驶员疲劳检测方法，其特点在于，其包括以下步骤：

S1、以一预设采集频率采集驾驶员的脑电信号，以一预设采集频率采集驾驶员的肌电信号；

S2、对传来的脑电信号进行信号放大、降噪滤波处理操作，对传来的肌电信号进行信号放大、降噪滤波处理操作，判断经降噪滤波处理后的脑电信号或肌电信号中是否存在脑电信号或肌电信号异常或缺失的情况，若是则对异常或缺失的脑电信号或肌电信号进行修正，基于无异常或缺失的脑电信号或肌电信号利用插值法插值出异常或缺失处的脑电信号或肌电信号数值以替换掉原来的异常或缺失处数值，并进入步骤S3，若否则直接进入步骤S3；

S3、对脑电信号进行时域分析、频域分析和时频分析，以分别获得脑电时域特征、脑电频域特征和脑电时频特征，对肌电信号进行时域分析和频域分析，以分别获得肌电时域特征和肌电频域特征；

S4、计算脑电时域特征、脑电频域特征、脑电时频特征、肌电时域特征和肌电频域特征中各子特征值与无疲劳集合中对应的基准子特征值的相似值；

S5、统计该些相似值的累加和是否大于等于一设定阈值，若是则进入步骤S6，若否则进入步骤S7；

S6、确定驾驶员处于无疲劳状态，重复执行步骤S1；

S7、计算脑电时域特征、脑电频域特征、脑电时频特征、肌电时域特征和肌电频域特征中各子特征值与有疲劳集合中各个程度等级疲劳子集合中对应的基准子特征值的相似值；

S8、统计各个程度等级疲劳子集合下对应的相似值的累加和，从该些累加和中选出累加和数值最大值对应的程度等级疲劳作为驾驶员的疲劳等级，疲劳等级包括轻度疲劳等级、中度疲劳等级、重度疲劳等级和严重疲劳等级；

S9、显示驾驶员的疲劳等级。

本发明还提供一种密闭舱水下作业时驾驶员疲劳检测系统，其特征在于，其包括脑电信号采集模块、肌电信号采集模块、脑电信号处理模块、肌电信号处理模块、脑电信号时频分析模块、肌电信号时频分析模块、核心处理模块和显示模块；

所述脑电信号采集模块用于以一预设采集频率采集驾驶员的脑电信号；