[发明专利]处理皮肤电导信号以减轻噪声和检测信号特征

说明书

背景技术

移动设备和无线通信系统被广泛地部署以用于提供诸如语音、数据等各种类型的电子通信内容。尽管电子形式的通信(例如，电子邮件、文本消息、语音信箱、电话呼叫)已经使人们能够方便地与他人接触和互动，但电子通信的繁荣正在衰减。

电子通信本身通常不能传达发送者的全部情绪状态。例如，研究表明给定消息中通过文字(例如，电子通信中的文本)传达了少量的情绪内容。较大量的情绪内容是通过语音的语调口头地传达的。更大量是使用非口头的通信来表达的，例如，面部表情和其它身体姿势(Mehrabian,Albert；Ferris,Susan R.(1967).Inference of Attitudes from Nonverbal Communication in Two Channels.Journal of Consulting Psychology 31(3):248–252)。关于电子通信，情绪内容或发送者的情绪状态一般会被接收者误解。

生物电势电极可以与生物传感器一起使用，以收集来自人类身体的生理学数据。生理学数据可以用于确定人的情绪状态。另外，生物传感器可以用于监测人的身体健康。生物传感器可以将生物学响应转化为电信号。通常，这些包括生物传感器的电极是标准形状和大小的(例如，8毫米的平盘(flat disc))。根据生物学响应产生的电信号是相对很小的。因此，即使很少量的噪声也可能显著地干扰该电信号。这可能导致所确定的人的情绪状态或生理学状态不准确或者未知。

具有大表面积的生物电势电极可以使可能对由生物传感器所产生的电信号造成干扰的噪声量减少，但是使用具有大表面积的生物电势电极阵列可能是不切实际的。另一方面，具有太小表面积的生物电势电极可能增加噪声量并且致使与生理学数据相关联的电信号的读数不切实际。

发明内容

所描述的特征总体上涉及用于处理皮肤电导信号的一个或多个改进的系统、方法和/或装置。在一个实施例中，可以对信号进行处理以识别噪声区域(noisy region)。然后当确定来自该信号的皮肤电导响应(SCR)时，可以忽略所识别的噪声区域。在一种配置中，还可以处理信号以识别特定特征，例如，信号的尖峰。例如，本系统和方法可以处理皮肤电导信号以识别信号的主尖峰和副尖峰。对这些尖峰的识别可以帮助确定SCR。在一个实施例中，可以处理皮肤电导信号以将该信号从能量域转换到时域。该域转换可以允许要被识别的以及要在对SCR的确定中使用的另外的信号特征。

描述了用于识别皮肤电导信号中的噪声区域的方法、系统和设备。可以将所述信号分成多个窗口。计算第一窗口内的所述信号的两个或更多个特征。所述两个或更多个特征中的至少一个特征处于频域中。将所述特征中的至少两个特征进行组合以获得至少第一度量。将所述第一度量与对应的门限进行比较。基于所述比较，来将所述第一窗口识别为所述皮肤电导信号的噪声区域。

在一个实施例中，所述皮肤电导信号的所述两个或更多个特征包括以下各项中的至少两项：标准化范围(normalized range)、标准化最大值或最小值(normalized maximum or minimum)、平均相交数(a number of mean crossing)、低频能量的量(an amount of low frequency energy)或高频能量的量(an amount of high frequency energy)。可以根据所述皮肤电导信号来检测皮肤电导响应(SCR)，并且当检测到所述SCR时，所识别的所述皮肤电导信号的噪声区域可以被忽略。

每个窗口可以包括所述皮肤电导信号的多个离散样本。所述皮肤电导信号的所述多个样本中的至少一个样本可以被包括在所述第一窗口和第二窗口二者中，以使得所述第二窗口与所述第一窗口重叠。所述两个或更多个特征中的至少一个特征可以在时域中。

将所述特征中的至少两个特征进行组合以获得至少第一度量可以包括：将所述频域中的第一特征与所述频域中的第二特征进行组合。计算所述第一窗口内的所述信号的两个或更多个特征可以包括：计算所述第一窗口内的低频能量的量和高频能量的量。将所述特征中的所述至少两个特征进行组合以获得至少所述第一度量可以包括：形成所述低频能量的量与所述高频能量的量的比值。

在一个实施例中，可以根据训练数据确定针对所述第一度量的对应的门限。可以从所述皮肤电导信号获得所述训练数据。