[发明专利]基于多导脑电信号波形因子的测谎方法

说明书

本发明提供了一种基于多导脑电信号波形因子的测谎方法，包括以下步骤：通过多导脑电电极对诚实和说谎两类受试者头部多个部位的脑电信号进行实时采集，对采集的脑电信号进行预处理操作；计算每一导脑电数据的波形因子，提取两类受试者具有显著性差异的电极的波形因子作为分类特征；利用两类受试者的具有显著性差异的电极的波形因子指标构建特征向量作为样本数据，通过样本数据对初始机器学习分类器模型进行验证，获得具有最佳参数组合的分类器；利用分类器对测试者进行测谎。本发明将计算多导脑电信号的波形因子的方法应用到脑电测谎领域中，可以很好的区分诚实与说谎两类人群的脑电信号，从而达到测谎的目的，提高了测谎的效率以及准确率。

技术领域

本发明涉及脑电测谎领域，尤其涉及一种基于多导脑电信号波形因子的测谎方法。

背景技术

说谎是人类社会普遍存在的社会及心理现象。谎言成为了影响社会安定团结的因素，并对人民群众的财产和生命安全构成了严重威胁。因此心理生理学家和其他相关方面专家一直在努力寻找有效的测谎方法。测谎的有效性，已在国内外长期而广泛的应用实践中得到证实。测谎技术首先对于刑侦案件的侦破有着重要的应用价值。另外，谎言识别对于心理疾病及心理障碍的治疗也有重要的意义。另外，当前国际反恐斗争形势仍然严峻，我国也迫切需要建立行之有效的反恐手段。而研究基于脑认知行为的测谎方法将拓宽现有的反恐手段，丰富对恐怖分子的监测渠道和防范措施，力争将恐怖破坏活动消灭在萌芽状态，从而最大程度的降低恐怖活动对人民生命及国家安全的威胁。

传统的测试方法被称为多道生理信号测试仪技术，虽然具有一定的科学依据，但由于采集的各种信号是基于外周自主神经系统的，测试过程易受紧张、恐惧等因素的影响，其准确性受到很大的限制。另外一个重要的原因就是传统测谎技术存在潜在的反测谎的危险性，因为通过有意识的认知方法及身体控制可以改变多道测谎的生理指标。

现代测谎技术主要利用人在面对犯罪活动或者虚假信息时的脑神经活动信号的分析进行测谎，比如利用脑电信号的事件相关电位(Eventrelatedpotential,ERP)反映大脑认知的加工过程，通过事件相关电位进行测谎分析。相对于传统的测谎方法，现代测谎技术在研究内容方面比较注重从神经生理层面探析大脑在感知觉、记忆、思维、想象等心理现象发生过程中的信息编码与提取特点。众多科研人员研究证明EEG信号的ERP成分包含了难以抑制的自动加工过程，因而相对于传统测谎技术，现代测谎技术可以比较有效地抵制反测谎行为。

当前基于ERP的测谎技术还有诸多弊端，诸如刺激量大，准确率低下，需要大量数据叠加，实验时间较长，被试容易疲劳，同时随着测试信息的次数越来越多，犯罪者或者被测试者对虚假信息的敏感度将大幅降低，从而影响测试效果，因此研究一种高效的基于少次刺激(低频刺激)的测谎系统以及对围绕该系统的若干关键技术的研究显得尤为迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多导脑电信号波形因子的测谎方法，旨在用于解决现有的基于ERP的测谎技术刺激量大，准确率低下的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种基于多导脑电信号波形因子的测谎方法，包括以下步骤：

S1、脑电信号采集和预处理：分别对诚实和说谎两类受试者进行探测刺激，通过多导脑电电极对两类受试者头部多个部位的脑电信号进行实时采集，其中多导脑电电极包括位于受试者头部额叶、中央区域、顶叶位置的F3、F4、C3、C4、P3、P4这六个电极；分别对采集的两类受试者的脑电信号依次进行滤波、分割、基线校正、去伪迹和叠加平均的预处理操作，形成两类受试者探测刺激响应的数据集；

S2、分类特征的提取：分别计算步骤S1得到的两类受试者探测刺激响应的数据集中的每一导脑电数据的波形因子，生成诚实和说谎两类受试者的波形因子矩阵，对上述两个波形因子矩阵进行诚实者和说谎者的差异统计分析，提取两类受试者具有显著性差异的电极的波形因子作为分类特征；