[发明专利]一种基于HRV理论的心理压力监测系统

权利要求书

1.一种基于HRV理论的心理压力监测系统，其特征在于，包括：

录像设备，该设备由工业相机和高清镜头组成，能够不间断采集测试对象的面部视频数据流，并且达到每秒43帧。录像设备与PC通过USB3.0相连，直接将视频数据传输至PC,在PC上运行有：

人脸识别算法，用于对视频数据中的人脸进行面部定位；

血容量变化脉冲（BVP）算法，获取面部微血管中血容量变化的BVP信号，并计算出心率和心率变异性；

心率变异性（HRV）分析算法，对HRV进行时域、频域和非线性计算，计算自主神经功能及组成自主神经系统的两大方面（交感和副交感）的平衡程度，继而评估自主神经平衡程度；

心理压力评估算法：将HRV分析结果与标准值进行比较，监测和反映对象的心理压力变化；

心理压力显示界面：在用户界面上显示测试对象的视频数据，同时以多种图表方式显示心率和心理压力变化，图表包括折线图、柱状图、散点图和仪表盘。

2.根据权利要求1所述的一种基于HRV理论的心理压力监测系统，其特征在于，所述人脸识别算法能够采用人脸跟踪算法进行面部定位，将面部分割为人脸的额头和双眼下方与鼻子上方之间的两个区域，并采用相干平均法对选定区域内的像素点进行空间平均算法，这样在光线发生变化和测试对象面部肌肉活动的情况下，也能够抑制对BVP信号的随机噪声造成的影响和改善BVP信噪比。

3.根据权利要求1所述的一种基于HRV理论的心理压力监测系统，其特征在于，所述血容量变化脉冲（BVP）算法采用一种基于多路输入的盲源分离方法，并采用滑动窗方式自动实现视频中BVP信号的定位和提取，根据BVP信号计算出测试对象的心率和心率变异性（HRV）。

4.根据权利要求1所述的一种基于HRV理论的心理压力监测系统，其特征在于，所述心率变异性（HRV）分析算法采用时域、频域和非线性分析算法对心率变异性（HRV）数据进行计算，获取自主神经功能及组成自主神经系统的两大方面（交感和副交感）的平衡程度，继而评估自主神经平衡程度。

5.根据权利要求1所述的一种基于HRV理论的心理压力监测系统，其特征在于，所述心理压力评估算法将HRV分析结果数据与标准值进行比较，实时监测对象的心理压力状态、疲劳程度、承受压力程度以及自我调节能力，其中标准值来源于北美和欧洲生理学会制定的心率变异性与人的心理压力负荷关联各项指标的标准值。