[发明专利]一种婴幼儿情绪识别方法有效

专利信息
申请号: 201910316711.2 申请日: 2019-04-19
公开(公告)号: CN110025323B 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 周奇勋;曹松;陈欣欣;宋宝宁;解忧 申请(专利权)人: 西安科技大学
主分类号: A61B5/16 分类号: A61B5/16;A61B5/318;A61B5/389;A61B5/08;A61B5/24
代理公司: 西安创知专利事务所 61213 代理人: 谭文琰
地址: 710054 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种婴幼儿情绪识别方法,包括步骤:一、确定婴幼儿情绪种类并构建婴幼儿相应情绪下婴幼儿机体标准生理信号库;二、婴幼儿机体生理信号的采集;三、婴幼儿机体生理信号的去噪;四、去噪后的婴幼儿机体生理有效测量信号的归一化处理;五、去噪后的婴幼儿机体的生理归一化有效测量信号的相似性关联;六、确定婴幼儿机体的每一类生理信号的权重;七、数据融合;八、婴幼儿情绪识别。本发明通过婴幼儿机体生理信号的采集、去噪、归一化处理,与预先构建的相应情绪下婴幼儿机体标准生理信号库进行相似性关联,并为婴幼儿机体的每一类生理信号配置合理权重,最后通过数据融合筛选出最小值,根据最小值对应的情绪确定婴幼儿情绪。
搜索关键词: 一种 婴幼儿 情绪 识别 方法
【主权项】:
1.一种婴幼儿情绪识别方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、确定婴幼儿情绪种类并构建婴幼儿相应情绪下婴幼儿机体标准生理信号库:将婴幼儿情绪分为高兴、愤怒、悲伤和愉悦,将高兴的情绪视为第一种情绪,将愤怒的情绪视为第二种情绪,将悲伤的情绪视为第三种情绪,将愉悦的情绪视为第四种情绪,通过德国Augsburg大学公开的生理信号数据建立婴幼儿相应情绪下婴幼儿机体标准生理信号库,婴幼儿机体标准生理信号库包括高兴情绪下心电信号集、高兴情绪下肌电信号集、高兴情绪下呼吸信号集、高兴情绪下皮电信号集、愤怒情绪下心电信号集、愤怒情绪下肌电信号集、愤怒情绪下呼吸信号集、愤怒情绪下皮电信号集、悲伤情绪下心电信号集、悲伤情绪下肌电信号集、悲伤情绪下呼吸信号集、悲伤情绪下皮电信号集、愉悦情绪下心电信号集、愉悦情绪下肌电信号集、愉悦情绪下呼吸信号集和愉悦情绪下皮电信号集;各个信号集中均包含I个采样点,其中,I为不小于800的正整数;步骤二、婴幼儿机体生理信号的采集:利用心电传感器采集婴幼儿心电信号,利用肌电传感器采集婴幼儿肌电信号,利用呼吸检测传感器采集婴幼儿呼吸信号,利用皮电传感器采集婴幼儿皮电信号,利用微控制器对心电传感器、肌电传感器、呼吸检测传感器和皮电传感器采集的数据分别进行接收并处理;将心电信号视为第一类生理信号,将肌电信号视为第二类生理信号,将呼吸信号视为第三类生理信号,将皮电信号视为第四类生理信号;步骤三、婴幼儿机体生理信号的去噪,过程如下:步骤301、根据公式|yk,P‑yk,p+1|≤εk,对采集的各类婴幼儿机体生理信号进行去噪,其中,yk,P为同一时间段内采集婴幼儿机体的第k类生理信号在连续的p个有效测量信号内第P个有效测量信号的测量值,yk,p+1为同一时间段内采集婴幼儿机体的第k类生理信号在连续的p个有效测量信号之后第1个测量信号的测量值,k为正整数且k取1、2、3、4,p为不小于4的正整数,P为正整数且P=1,2,…,p,εk为第k类生理信号各有效信号之间的差值阈值;当|yk,P‑yk,p+1|≤εk成立时,执行步骤302;当|yk,P‑yk,p+1|≤εk不成立时,执行步骤303;步骤302、当|yk,P‑yk,p+1|≤εk成立时,则说明yk,p+1为同一时间段内采集婴幼儿机体的第k类生理信号的有效信号,保留yk,p+1,并利用yk,p+1更新yk,P,使yk,p+1替换掉yk,1,此时将yk,2视为新的yk,1,将yk,3视为新的yk,2,以此类推直至将yk,p+1视为新的yk,P,保持yk,P中始终具有p个有效测量信号,循环步骤301,直至同一时间段内采集婴幼儿机体的第k类生理信号的有效测量信号为I个;步骤303、当|yk,P‑yk,p+1|≤εk不成立时,则说明yk,p+1为同一时间段内采集婴幼儿机体的第k类婴幼儿机体生理信号的无效信号,舍弃yk,p+1,将同一时间段内采集婴幼儿机体的第k类生理信号在连续的p个有效测量信号之后第2个测量信号视为同一时间段内采集婴幼儿机体的第k类生理信号在连续的p个有效测量信号之后第1个测量信号,循环步骤301;步骤四、去噪后的婴幼儿机体生理有效测量信号的归一化处理:根据公式计算去噪后的婴幼儿机体的第i个第k类生理有效测量信号yk,i的归一化值Fk,i,其中,i为婴幼儿机体的各类生理有效测量信号的编号且i=1,2,…,I;步骤五、去噪后的婴幼儿机体的生理归一化有效测量信号的相似性关联:根据公式计算第u种情绪下第k类生理信号的相似性度量Gu,k,其中,u为正整数且u取1、2、3、4,Bu,k,i为婴幼儿机体标准生理信号库中第u种情绪下第k类生理集中第i个采样点的归一化值;步骤六、确定婴幼儿机体的每一类生理信号的权重,过程如下:步骤601、利用本征向量法的原则构造重要度矩阵A,其中,重要度矩阵A为4×4的矩阵,akv为重要度矩阵A中第k行第v列的元素,v取1、2、3、4;a12×a21=a13×a31=a14×a41=a23×a32=a24×a42=a34×a43=1,a11=a22=a33=a44=1;步骤602、根据公式计算重要度矩阵A中行向权重步骤603、根据公式计算婴幼儿机体的每一类生理信号的权重ωk;步骤604、根据公式计算重要度矩阵A中每列元素之和Sv;步骤605、根据公式计算重要度矩阵A的最大本征值λmax;步骤606、根据公式λmax≤λ'max,检验重要度矩阵A的一致性,当λmax≤λ'max成立时,得到婴幼儿机体的每一类生理信号的权重ωk;当λmax≤λ'max不成立时,更新重要度矩阵A,循环步骤601,直至λmax≤λ'max成立;其中,λ'max为与重要度矩阵A同阶矩阵对应的临界值;步骤七、数据融合:根据公式计算第u种情绪下数据融合值gu;步骤八、婴幼儿情绪识别:对步骤七中的四个数据融合值进行从小到大排序,四个数据融合值中的最小值对应的情绪为婴幼儿情绪。
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  • 2021-12-10 - 2023-10-20 - A61B5/16
  • 本申请提供了一种情绪监测方法和情绪监测装置,有利于提高情绪识别的准确率。该方法包括:实时获取用户的光电容积脉搏波描记PPG信号,实时获取用户的表皮肌电SEMG信号,并实时获取用户的ACC信号;结合PPG信号、SEMG信号、用户的年龄信息以及用户的性别信息,统计用户在第一时间段内的多个时刻下情绪的分类结果;基于用户在第一时间段内的多个时刻下情绪的分类结果,确定用户在第一时间段的情绪状态评价结果;结合PPG信号、ACC信号、用户的年龄信息以及用户的性别信息,确定用户在第一时间段的睡眠质量评价结果;根据情绪状态评价结果和睡眠质量评价结果,确定是否进行情绪预警。
  • 一种基于可穿戴设备的情绪检测提醒方法-202310961895.4
  • 潘桐杰;叶娅兰;罗通侯君 - 电子科技大学
  • 2023-08-02 - 2023-10-20 - A61B5/16
  • 本发明公开了一种基于可穿戴设备的情绪检测提醒方法,属于时序信号的分类识别技术领域。本发明基于双线性卷积神经网络的特征生成网络关注信号之间的局部差异,从而使得识别模型能更好地区分不同情绪类别所对应的信号样本;对输入进行局部掩码再将其输入至特征生成器中,以得到对应的隐空间特征,再将隐空间特征重构为未掩码的原始输入,以学习到与标签信息不敏感的因空间特征表示;本发明基于伪标签提纯策略来进一步减轻偏移标签对目标域数据识别准确度的影响,以最终实现在不访问已有用户数据情况下的知识迁移任务。本发明方法可实现对情绪类别的实时识别,同时对指定的目标情绪类别进行提醒预警。
  • 一种基于行为心智判断的测试装置-202321177616.7
  • 杜凤来;林青松;王炳地;孙国峰 - 泰普迈(苏州)医药科技有限公司
  • 2023-05-16 - 2023-10-20 - A61B5/16
  • 本实用新型公开了一种基于行为心智判断的测试装置,涉及心理测试设备技术领域,包括装置主体以及设置于装置主体前侧面的放置槽,还包括:涂鸦模块,涂鸦模块设置于放置槽内侧;涂鸦模块包括设置于放置槽内侧的沙盘、设置于沙盘底部的调节单元、设置于沙盘侧壁的整平单元;分析模块,分析模块设置于装置主体上,且位于涂鸦模块侧部;分析模块包括安装在装置主体顶部的安装板、设置于安装板底部的扫描件、设置于装置主体后侧面的显示件。本实用新型为一种基于行为心智判断的测试装置,通过设置的涂鸦模块与分析模块,适应被测试者的需求,利于心理学家结合图案进行分析,判断被测试者的内心心理情况。
  • 一种可穿戴的情绪监测预警系统-202222329369.X
  • 全金;王剑敏;曹慧娟;王翰 - 刘珊珊
  • 2022-08-31 - 2023-10-20 - A61B5/16
  • 本实用新型公开了一种可穿戴的情绪监测预警系统,其采集模块包括皮质醇检测单元、多巴胺检测单元和血清素检测单元,皮质醇检测单元、多巴胺检测单元和血清素检测单元分别与控制模块连接,控制模块对检测信号分别进行分析处理后得到皮质醇浓度、多巴胺浓度和血清素浓度的检测结果并通过显示模块显示;判断模块根据皮质醇浓度、多巴胺浓度和血清素浓度检测结果判断佩戴者的情绪,并将判断结果发送至控制模块;预警模块用于对判断结果异常发出预警。本实用新型通过实时监测皮肤分泌液中的血清素、多巴胺和皮质醇的浓度综合判断情绪状态并及时提供预警,有助于心理疾病的早期诊断和早期预防。
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