[发明专利]基于Lyapunov指数和关联维数的脑电测谎方法

摘要

本发明公开了一种基于Lyapunov指数和关联维数的脑电测谎方法，包括步骤：一、脑电测谎判断阈值设定：采用参数设置单元对脑电信号提取装置的脑电测谎判断阈值进行设定；脑电信号提取装置包括Pz电极；二、脑电信号采集：采用Pz电极对被测试者头部顶点的脑电信号进行实时提取，并通过脑电信号采集设备按照预先设定的采样频率f对所述Pz电极提取的脑电信号同步进行采集且将所采集的脑电信号同步传送至处理器；三、脑电信号分析处理，过程如下：脑电信号接收与同步存储、脑电信号特征提取、说谎与否判断和说谎与否判断结果输出。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简单、快速对说谎状态进行准确检测。

主权项

一种基于Lyapunov指数和关联维数的脑电测谎方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、脑电测谎判断阈值设定：采用与处理器(1)连接的参数设置单元(2)对脑电信号提取装置(8)的脑电测谎判断阈值进行设定；所述脑电信号提取装置(8)包括Pz电极，所述Pz电极为按照国际标准“10/20”电极安放方法布设在被测试者头部顶点的脑电电极；所述脑电信号提取装置(8)的脑电测谎判断阈值包括所述Pz电极的脑电测谎判断阈值，所述Pz电极的脑电测谎判断阈值包括Lyapunov指数判断阈值L_Pz和关联维数判断阈值D_Pz，其中L_Pz＝0.0015～0.0165，D_Pz＝0.6125～0.6775；步骤二、脑电信号采集：测谎过程中，在对被测试者赋予刺激前的时间段t1内和对被测试者赋予刺激后的时间段t2内，均采用所述Pz电极对被测试者头部顶点的脑电信号进行实时提取，并通过脑电信号采集设备(3)按照预先设定的采样频率f对所述Pz电极提取的脑电信号同步进行采集且将所采集的脑电信号同步传送至处理器(1)；所述Pz电极提取的脑电信号记作Pz脑电信号，所述Pz脑电信号为因赋予刺激诱发的诱发脑电信号且其诱发电位为事件相关电位，所述事件相关电位为P300；本步骤中，采样时间为T且T＝t1+t2；其中，t1＝400ms～600ms；t2＝1200ms～1800ms；步骤三、脑电信号分析处理，过程如下：步骤301、脑电信号接收与同步存储：所述处理器(1)将所接收到的脑电信号x_Pz(i)同步存储至存储器(4)内；所述存储器(4)与处理器(1)连接；所述脑电信号x_Pz(i)包括N个采样周期内采集的Pz脑电信号，其中i为正整数且i＝1、2、3、…、N，f的单位为Hz，T的单位为ms；步骤302、脑电信号特征提取：所述处理器(1)调用最大Lyapunov指数计算模块计算得出脑电信号x_Pz(i)的最大Lyapunov指数L_Pz’，并且所述处理器(1)调用时间序列关联维数计算模块计算得出脑电信号x_Pz(i)的关联维数D_Pz’；步骤303、说谎与否判断：根据步骤302中得出的最大Lyapunov指数L_Pz’和关联维数D_Pz’，并结合步骤一中设定的Lyapunov指数判断阈值L_Pz和关联维数判断阈值D_Pz，所述处理器(1)调用差值比较模块对此时被测试者说谎与否进行判断：当L_Pz’＜L_Pz且D_Pz’＜D_Pz时，判断为此时被测试者没有说谎；否则，判断为此时被测试者说谎；步骤304、说谎与否判断结果输出：所述处理器(1)将步骤303中作出的说谎与否判断结果输出。