[发明专利]一种基于智能汗带的情绪分析系统

说明书

本发明公开了一种基于智能汗带的情绪分析系统，包括智能汗带和情绪分析系统。将便携式脑电采集设备集成到汗带，使得用户在运动过程中除了具备汗带的吸汗功能以及普通智能头戴设备的运动检测功能，还可以进行脑波信号的检测。汗带中传感器模块采集人体运动信息以及运动过程中所产生的脑波信号，通过数据处理模块进行分析处理，给出运动时情绪变化的分析结果。使用Android平台App对佩戴者的运动状态进行直观的显示，通过佩戴者的情绪变化来了解其不同运动状态下的身体状态和感受，进而提供准确的指导和帮助。

技术领域

本发明涉及脑电信号分析技术领域，特别涉及一种基于智能汗带的情绪分析系统。

背景技术

脑电信号是从脑颅外头皮记录的局部神经元电活动的综合，包含了丰富的生理信息，包括情绪变化。人体在运动时情绪会发生波动，而现有佩戴式脑电检测设备无法对运动时人体情绪变化进行分析。

发明内容

本发明提供了一种基于智能汗带的情绪分析系统。本发明要解决的技术问题是通过运动过程中大脑发出的不同波长的脑电波，分析运动者在运动过程中的情绪变化，对于他们在不同运动状态的身体状况和感受具有一定的了解。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于智能汗带的情绪分析系统，包括智能汗带和情绪分析系统，所述智能汗带包括运动汗带本体、脑电采集模块、传感器模块、蓝牙模块、能量模块、存储模块，所述情绪分析系统包括情绪分析模块、蓝牙模块、数据处理模块；所述传感器模块采集人体运动信息，所述人体运动信息包括心率变化、行走步数、能量消耗，所述脑电采集模块采集脑电信号，所述脑电信号包括δ波、α波、β波、θ波、γ波等特征节律波，所述能量模块为智能汗带供电，所述存储模块存储采集到的人体运动信息和脑电信息，所述蓝牙模块将存储的人体运动信息和脑电信息传输给所述情绪分析系统，所述情绪分析系统通过蓝牙模块接受人体运动信息和脑电信息，所述情绪分析模块对接收到的脑电信息进行分析处理，具体处理步骤如下：

S1:采用小波变换来提取δ波、α波、β波、θ波、γ波，得到各节律波波形变化；

S2:记录被检测者情绪平静1分钟时间内的节律波样本值，设定节律波样本值为xj，j＝1，2，3，4，5；x1，x2，x3，x4，x5分别对应δ波、α波、β波、θ波、γ波；设定节律波样本采样次数为nj，j＝1，2，3，4，5；n1，n2，n3，n4，n5，分别对应δ波、α波、β波、θ波、γ波；

S3:计算实时观测数据与特征样本空间的马氏距离，并进行加权和，设定节律波样本值的数学期望分别为ui，i＝1，2，3，4，5；u1，u2，u3，u 4， u5分别对应δ波、α波、β波、θ波、γ波；节律波样本空间为协方差矩阵为Gi，i＝1，2，3，4，5；G1，G2，G3，G4，G5分别对应δ波、α波、β波、θ波、γ波；设定实时检测信号为x，通过公式

其中

可以得到实时检测信号x到样本空间的马氏距离d；

S4:预先设定情绪阈值，比较上一步骤测得的马氏距离d是否高于情绪阈值，如果高于则判定为情绪波动明显，并进行警报，否则继续监测；

所述数据处理模块将情绪分析结果与人体运动信息进行比对，给出运动时情绪变化的分析结果。

优选的，所述传感器模块使用红外光与红外光传感器、绿色LED灯与绿光传感器来检测心率，当室外温度低于15摄氏度且人体尚未运动时通过测量皮肤对绿光的吸收状况获取数据，当室外温度高于15摄氏度或者室外温度低于15摄氏度但人体通过运动体温显著上升时通过测量皮肤对红外光的吸收状况获取数据。

优选的，所述传感器模块使用三轴加速传感器来检测人体行走数与能量消耗。

优选的，所述脑电采集模块包括脑电波采集芯片和干电极，使用时干电极放置于人体前额处。