[发明专利]基于EEG对水平运动引起的立体视觉疲劳影响的评价方法

摘要

本发明涉及一种基于EEG对水平运动引起的立体视觉疲劳影响的评价方法，包括以下步骤：制作2D和3D实验素材；水平运动速度按照六个分级让被试做主观问卷评价；在2D显示测试实验中利用眨眼测试法；对被试者的主观实验结果进行分析，即对不同水平运动速度下的疲劳程度分析；选取3D实验素材用于测量被试者的脑电波，并对EEG信号做预处理；对预处理后的脑电信号进行快速傅立变换，计算出三个频段分区在各个电极上的相对能量，绘制出对应的脑电地形图；再根据所有被试者的数据计算得到的各个指标的相对能量，利用双因素方差分析法对刺激前后的时间因素和不同脑区区域因素进行差异性分析，从而确定识别立体水平运动疲劳较好的指标区域。

主权项

1.一种基于EEG对水平运动引起的立体视觉疲劳影响的评价方法，包括以下步骤：1)制作2D和3D实验素材水平运动物体选取无规则形状的石头，表面覆盖花岗岩花纹的材质，保持石头水平运动的距离不超过立体显示器的最大可视距离，石头的水平运动在屏幕上做时长为两秒的从左往右的固定匀速运动，水平运动的运动单位选择deg/s作为运动的评判单位，设物体的起始位置之间的距离为x，人眼到屏幕的距离为s，人眼在物体运动前后视角变化为θ，运动时间为t，从厘米每秒到角度每秒的换算公式如下：则换算角速度公式为：θ＝tan‑1(s/x)   (1)v＝θ/t(deg/s)   (2)根据制作出来的视觉体验效果以及运动范围，实验中水平运动模式选取的六个速度分级分别为：6deg/s、8deg/s、10deg/s、12deg/s、14deg/s、16deg/s，水平运动2D素材均是位于零视差平面，3D素材均是位于屏幕前即‑0.5deg处，物体运动时长为2s，利用Maya渲染完左右两个摄影机视图之后，再利用Matlab软件来对左右视图图片进行拼接以及合成为适合立体显示器播放的视频，至此后续需要用到的2D显示和3D显示刺激材料制作完成；2)水平运动速度按照上述的六个分级让被试做主观问卷评价，观看疲劳程度分为眼睛疲劳和身体疲劳两个方面，疲劳程度分5个指标：1分、2分、3分、4分、5分；3)2D显示测试实验和3D显示测试实验中在刺激前后对上下箭头进行200次的判断采集行为数据；4)在2D显示测试实验中利用眨眼测试法，采集被试者观看视频后20分钟的眨眼情况，并以每4分钟作为一个时间段进行数据统计；5)对被试者的主观实验结果进行分析，即对不同水平运动速度下的疲劳程度分析；6)选取3D实验素材用于测量被试者的脑电波，并对EEG信号做预处理；7)对预处理后的脑电信号进行快速傅立变换，计算出θ、ɑ、β三个频段分区在各个电极上的相对能量，绘制出对应的脑电地形图；再根据所有被试者的数据计算得到的各个指标的相对能量，利用双因素方差分析法对刺激前后的时间因素和不同脑区区域因素进行差异性分析，从而确定识别立体水平运动疲劳较好的指标区域。