[发明专利]基于VR交互的心理放松系统及方法

权利要求书

1.基于VR交互的心理放松系统，其特征在于，包括放松实验模块、脑电信号采集模块、脑电信号预处理模块、脑电信号特征提取模块、综合评估模块和虚拟现实交互模块，其中：

放松实验模块搭建VR放松视频场景平台，并以VR放松视频作为视觉刺激源引导受试者进行放松；

脑电信号采集模块采集受试者脑电信号，并将采集的原始脑电信号发送给脑电信号预处理模块；

脑电信号预处理模块对原始脑电信号进行预处理，并将预处理后的脑电信号发送给脑电信号特征提取模块；

脑电信号特征提取模块对预处理后的脑电信号进行傅里叶变换，得到不同频段的节律波及其频段能量，并从不同频段节律波的频段能量中提取能量、能量分布密度作为特征参数，提取脑电信号唤醒度、放松度相关频段能量特征值；

综合评估模块根据所提取的频段能量特征值，计算出在唤醒度维度上的情感强度感知，从主观评估、脑电采集两个方面，全面评估受试者当前的放松程度，并将放松程度发送给虚拟现实交互模块；

虚拟现实交互模块以放松程度为参数，调整受试者观看的VR放松视频等级，与受试者形成交互；

不同频段节律波的频段能量包括：α波频段能量、β波频段能量及γ波频段能量；所述主观评估通过SAM量表进行唤醒度、愉悦度、支配度、放松效果评价；所述脑电采集包括受试者脑电基线数据采集，通过频段能量特征值计算出在唤醒度维度上的情绪唤醒度以及放松程度；情绪唤醒度和放松程度包括：对刺激的唤醒度、对刺激的放松程度，其中，对刺激的唤醒度为β波频段能量与α波频段能量的比值；放松程度在唤醒度越高时放松程度越低，且随着放松效果加深，γ波频段能量减少；

根据α波、β波的幅度值分别计算α波、β波的能量值，计算公式为：

A(t)为幅度值；α波、β波的能量分别表示为P_α、P_β；

根据α波、β波的能量值计算能量分布密度S(ω)，计算公式为：

α波、β波的能量分布密度分别为S_α、S_β；

根据α波、β波的能量值计算能量比率，计算公式为：

ω＝2πf＝2π/T为角频率，f为频率，T＝1/f为时间常数；并将所述能量比率作为情绪唤醒度；

计算放松度Relax：

其中Arouse为情绪唤醒度，Pγ为γ波频段能量，k1、k2均为正常数。

2.根据权利要求1所述的基于VR交互的心理放松系统，其特征在于，所述脑电信号采集模块为多导生理仪，各脑电信号采集电极放置的位置包括前额Fp1、Fp2及Fpz，所采集的脑电信号根据频段包括α波、β波和γ波。

3.根据权利要求1所述的基于VR交互的心理放松系统，其特征在于，所述预处理包括进行带通滤波及眼电伪迹去除操作。

4.根据权利要求1所述的基于VR交互的心理放松系统，其特征在于，所述VR放松视频为易于放松、愉悦心情的旅游观光视频配以西方古典音乐、新世纪音乐以及α波音乐。