[发明专利]基于视-听双任务的脑力负荷检测方法

说明书

本发明为基于视‑听双任务的脑力负荷检测方法，该方法包括以下内容：获取被试在单独视觉诱发事件相关电位任务下的基础脑力负荷值F_b，并获得在单独视觉诱发事件相关电位任务下所采集的被试的脑电信号，记录被试在单独视觉诱发事件相关电位任务下的所有通道的平均P300幅值U_b；针对同一个被试，同时给予视觉诱发事件相关电位任务和听力任务，实时采集被试的所有通道平均P300幅值Un；则被试的脑力负荷值L按照下式获得：L＝F_b+F_b×(|(Un‑U_b)|÷U_b)×100％，实现视‑听双任务下脑力负荷的实时检测。通过结合脑力负荷评价量表NASA‑TLX量表和枕部等区域事件相关电位生理参数多维度地来确定被试的脑力负荷，减少了主观因素的影响，提高检测的精度。

技术领域

本发明属于生物医学工程中的神经工程领域，涉及到脑-机接口方向，特别涉及在视觉、听觉双重任务下的脑力负荷检测方法。

背景技术

脑力负荷表征工作状态下脑力资源占用率，是影响作业绩效的重要因素，较高的脑力负荷都会使作业绩效下降，甚至造成人因失误、引发严重事故。在载人航天、飞机驾驶以及脑-机接口等安全性要求高的方面，较高的脑力负荷会产生严重的后果。脑电可敏感体现大脑对脑力负荷的初始神经电生理响应，也是目前识别脑力负荷水平的重要手段之一。基于脑电的脑力负荷识别能够用于复杂人机系统中实时监测脑力负荷水平变化、优化人机关系并构建可自适应调控脑力负荷的实时人机交互系统，并取得较好作业绩效。

现有的检测方法中主要使用各种量表，如Hart S(NASA-task load index(NASA-TLX)；20years later[C]:Proceedings of the human factors and ergonomics societyannual meeting,2006.Sage Publications Sage CA:Los Angeles,CA:904-908)开发的NASA-TLX量表进行脑力负荷的检测，由于单纯使用量表法存在主观差异，因此使用主观测评法主观性较强、个体差异大，需要对任务后进行评价，敏感性存在一定特异性等特点，容易被受试者心理影响。因此需要设计更客观更多角度的针对脑-机接口的脑力负荷检测方法。

发明内容

本发明的目的在于对检测者的脑力负荷进行测量，提供一种基于视-听双任务的脑力负荷检测方法。通过结合脑力负荷评价量表NASA-TLX量表和枕部等区域事件相关电位生理参数多维度地来确定被试的脑力负荷，减少了主观因素的影响，提高检测的精度。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于视-听双任务的脑力负荷检测方法，其特征在于，该方法包括以下内容：

获取被试在单独视觉诱发事件相关电位任务下的基础脑力负荷值F_b，并获得在单独视觉诱发事件相关电位任务下所采集的被试的脑电信号，记录被试在单独视觉诱发事件相关电位任务下的所有通道平均P300幅值U_b；

针对同一个被试，同时给予视觉诱发事件相关电位任务和听力任务，实时采集被试的所有通道平均P300幅值Un；

则被试的脑力负荷值L按照下式获得：

L＝F_b+F_b×(|(Un-U_b)|÷U_b)×100％，

实现视-听双任务下脑力负荷的实时检测。

与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：