[发明专利]一种通过检测眨眼信号判断疲劳状态的方法和系统

说明书

本发明提供一种通过检测眨眼信号判断疲劳状态的方法和系统，通过实时获取被试者的前额脑电信号和后枕脑电信号；基于该前额脑电信号和后枕脑电信号，提取眨眼信号；根据单个所述眨眼信号的周期内峰值至谷值的时间设置判断阈值；通过所述眨眼信号与所述判断阈值进行比较，判断被试者的疲劳状态。本发明提供的方法和系统，采用便携式生理电脑电采集设备进行实时采集以及数据处理，使检测更加的便捷以及迅速。并利用简便快捷的算法快速检测疲劳，降低安全隐患。

技术领域

本发明涉及脑电分析技术中疲劳度检测技术领域，尤其涉及脑电信号中的眨眼信号检测。

背景技术

伴随着世界经济的迅猛发展，目前世界拥有公用以及私人汽车数量已经达到了相当恐怖的数量，但汽车在给我们提供方便的同时，也同样在带给我们伤害。据2019全国数据统计，我国每年由于交通事故的死亡数量约十万人，而其中交通事故中有21％是因为疲劳驾驶。而随着现代社会的迅猛发展，有关于脑力的劳动变得越来越广泛。但由于现代社会情势所需，竞争异常激烈，人们会经常长时间进行高强的脑力活动，产生脑疲劳，在脑疲劳状态下进行驾车，无疑是导致疲劳驾驶的根本原因。而单靠相关法律法规已经无法完全控制住事故率，所以进行脑疲劳检测，从根本解决问题已经成为安全领域的一个重要的方向，而脑电信号无疑成为了检测脑疲劳的重要一环。

随着人们对疲劳问题的重视，国内外学者纷纷开始了对其研究，其中美国航空航天局在1994年便开始了针对飞行员疲劳监测的项目，成为最早关注人类疲劳问题的研究机构之一。而自从1929年首次提出报道脑电信号以来，人类对脑电信号的研究已经从纸质脑电图机进化发展到了数字采集系统，功能更加完善精准。近几年越来越多科研小组进行脑电眼电等人体电信号的研究，但总数仍为少数。

近几年国内许多高效联合研发团队进行脑电方向的研究，并且取得了不错的进展。从03年至今，国内学者在如何准确确定并检测脑电眼电信号以及如何确定疲劳并检测疲劳中取得了很大的突破，使得检测结果越来越精确。

截至目前，脑电信号采集设备已经从比较具有局限性的多通道采集设备简化成了便携式单通道脑电采集设备，而此类设备的出现，同时为有关于脑电方向的实际产品提供了有力依靠。

发明内容

本发明的实施例提供了一种通过检测眨眼信号判断疲劳状态的方法和系统，应用于疲劳的初步检测。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种通过检测眨眼信号判断疲劳状态的方法，包括：

实时获取被试者的前额脑电信号和后枕脑电信号；

基于该前额脑电信号和后枕脑电信号，提取眨眼信号；

根据单个眨眼信号的周期内峰值至谷值的时间设置判断阈值；

通过眨眼信号与判断阈值进行比较，判断被试者的疲劳状态。

优选地，基于该前额脑电信号和后枕脑电信号，提取眨眼信号包括：

基于前额脑电信号和后枕脑电信号，提取振幅超过100uV的电信号，获得眨眼信号。

优选地，根据单个眨眼信号的周期内峰值至谷值的时间设置判断阈值包括：

将峰值至谷值的时间等于0.17秒设置为判断阈值。

优选地，通过眨眼信号与判断阈值进行比较，判断被试者的疲劳状态包括：

判断某个眨眼信号的周期内峰值至谷值的时间是否大于判断阈值，若是则将该个眨眼信号的周期判定为疲劳状态周期。

优选地，还具有对实时获取的被试者的前额脑电信号和后枕脑电信号进行预处理的过程，具体包括：

对前额脑电信号和后枕脑电信号进行离散傅里叶变换处理；