[发明专利]一种有意识眨眼和无意识眨眼的判断方法及装置有效
申请号: | 202010952851.1 | 申请日: | 2020-09-11 |
公开(公告)号: | CN112137622B | 公开(公告)日: | 2022-11-22 |
发明(设计)人: | 牛亚峰;左洪瑞;陆卫兵;薛澄岐;肖浪;周小舟;周蕾 | 申请(专利权)人: | 东南大学 |
主分类号: | A61B5/11 | 分类号: | A61B5/11;A61B5/00 |
代理公司: | 北京德崇智捷知识产权代理有限公司 11467 | 代理人: | 王斌 |
地址: | 211100 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 有意识 眨眼 无意识 判断 方法 装置 | ||
1.一种有意识眨眼和无意识眨眼的判断方法,步骤为:
步骤1:对被试者进行无意识眨眼和有意识眨眼的实验,通过贴敷在被试者眼轮匝肌上的石墨烯传感器采集被试者进行上述有意识眨眼和无意识眨眼时石墨烯阻值变化的电信号,得到被试者无意识眨眼的时间特征的检测范围[Tmin,Tmax]和峰值特征的检测范围[Fmin,Fmax],有意识眨眼的时间特征的检测范围[T′min,T′max]和峰值特征的检测范围[F′min,F′max];
步骤2:获取被试者非实验状态某单次眨眼时石墨烯阻值变化的电信号,提取获取的电信号的时间特征和峰值特征;
步骤3:根据步骤2提取的时间特征和峰值特征判断是有意识眨眼和无意识眨眼,判断依据为:
判定为无意识眨眼时,单次眨眼中获取的时间特征与峰值特征满足如下条件:
TC∈[Tmin,Tmax]∩FC∈[Fmin,Fmax]
判定为有意识眨眼时,单次眨眼中获取的时间特征与峰值特征满足如下条件:
TC∈[T′min,T′max]∩FC∈[F′min,F′max]
其中,TC为单次眨眼中获取的时间特征,FC为单次眨眼中获取的峰值特征;
步骤1包括:
步骤11:被试者分别进行有意识眨眼和无意识眨眼的实验任务,记录被试者有意识眨眼N次,无意识眨眼M次,其中,N≥150;M≥150;石墨烯传感器采集实验中的M次无意识眨眼的石墨烯阻值变化过程的电信号F(t)与N次有意识眨眼的石墨烯阻值变化过程的电信号F(t′);t和t′为采样时间点且n为采样率,q为石墨烯电阻变化过程的电信号的采样个数;
步骤12:对所采集的有意识眨眼和无意识眨眼石墨烯阻值变化电信号进行5Hz的低通滤波处理,去除周期在200ms以下的干扰信号;
步骤13:对所采集无意识眨眼与有意识眨眼石墨烯阻值变化电信号进行分段:
获取M次无意识眨眼的时间点ti和N次有意识眨眼的时间点t′j,i为[1,M]区间内的整数,j为[1,N]区间内的整数;
ti和t′j分别构成无意识眨眼和有意识眨眼的时间序列,根据时间点ti和t′j,判定距离ti最近的无意识眨眼的两个非正值石墨烯阻值变化值F(tis)和F(tie),和距离t′j最近的有意识眨眼的两个非正值石墨烯阻值变化值F(t′js)和F(t′je),石墨烯阻值变化值F(tis)、F(tie)、F(t′js)、F(t′je)所对应的时间点tis、tie、t′js、t′je,其中tis表示第i次无意识眨眼动作的起始时间点,tie表示第i次无意识眨眼动作的结束时间点,t′js表示第j次有意识眨眼动作的起始时间点,t′je表示第j次有意识眨眼动作的结束时间点,tis<tie,t′js<t′je,对所采集无意识眨眼与有意识眨眼石墨烯阻值变化电信号进行[tis,tie]和[t′js,t′je]区间内的分段处理,共获得M段无意识眨眼和N段有意识眨眼所对应的石墨烯阻值变化电信号;
步骤14:提取无意识眨眼与有意识眨眼的每段石墨烯阻值变化电信号的时间特征和峰值特征:
提取石墨烯阻值变化电信号的时间特征的过程为:
分别对M段无意识眨眼和N段有意识眨眼所对应的石墨烯阻值变化电信号进行眨眼时长的计算,获得T(i)和T′(j),T(i)为第i次无意识眨眼所对应的眨眼时长,T′(j)为第j次有意识眨眼所对应的眨眼时长,即:
T(i)=tie-tis
T′(j)=t′je-t′js
分别对T(i)和T′(j)进行从小到大的排序,获得Tmax、Tmin、T′max和T′min,其中,Tmax为M次无意识眨眼持续时间的最大值,Tmin为M次无意识眨眼持续时间的最小值,T′max为N次有意识眨眼持续时间的最大值,T′min为N次有意识眨眼持续时间的最小值,Tmax、Tmin、T′max和T′min为石墨烯阻值变化电信号的时间特征;
提取石墨烯阻值变化电信号的峰值特征的过程为:
根据分段处理后的M段无意识眨眼和N段有意识眨眼所对应的石墨烯阻值变化电信号进行峰值提取,共得到M个无意识眨眼信号峰值F(i)与N个有意识眨眼信号峰值F′(j),每个F(i)与F′(j)分别为[tis,tie]和[t′js,t′je]的分段时间范围内的石墨烯阻值变化电信号的峰值;
对F(i)与F′(j)分别进行从小到大的排序,获得Fmax、Fmin、F′max和F′min,其中,Fmax为M次无意识眨眼所检测石墨烯阻值变化电信号峰值的最大值,Fmin为M次无意识眨眼所检测石墨烯阻值变化电信号峰值的最小值,F′max为N次有意识眨眼所检测石墨烯阻值变化电信号峰值的最大值,F′min为N次有意识眨眼所检测石墨烯阻值变化电信号峰值的最小值,Fmax、Fmin、F′max和F′min为所述石墨烯阻值变化电信号的峰值特征。
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