1.一种儿童脑电情绪分析的控制方法,其用于儿童在不同环境下的大脑作用机制的情绪识别,其特征在于,包括如下步骤:
a.在一个或多个环境下采集一个或多个儿童的第一脑电信号,并基于一个或多个所述第一脑电信号进行数据预处理,获取一个或多个脑电数据X;
b.基于一个或多个脑电数据X确定在每个环境下的一个或多个儿童的一个或多个情绪指数;
c.基于每个环境下的一个或多个情绪指数确定每个环境不同儿童的情绪状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤a包括如下步骤:
a1:基于传感器设置的信号调理电路获取一个或多个儿童的第一脑电信号,其中,所述第一脑电信号至少包括θ波的数值及β波的数值;
a2:基于Net station以及所述第一脑电信号确定第二脑电信号;
a3:基于MATLAB以及所述第二脑电信号确定一个或多个脑电数据X。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述步骤a2包括如下步骤;
a21:对所述第一脑电信号进行数字带通滤波处理;
a22:对所述第一脑电信号进行坏通道替换;
a23:将所述第一脑电信号导出mat格式,并获取第二脑电信号。
4.根据权利要求2或3所述的控制方法,其特征在于,所述步骤a3包括如下步骤:
a31:将所述第二脑电信号进行降采样处理;
a32:将降采样处理后的第二脑电信号进行去噪处理;
a33:将去噪后的第二脑电信号长度调整为统一长度;
a34:基于处理后的θ波的数值以及β波的数值确定脑电数据X。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述步骤a34中,所述脑电数据X是θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵的比值。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法,其特征在于,在所述步骤a之前,还包括确定采集对象,所述采集对象的选择满足如下情况:
-年龄范围在4岁~12岁;
-智力在80以上;
-没有伴随自闭症、抑郁症、癫痫、帕金森以及感冒发烧;
-没有进行剧烈运动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制方法,其特征在于,在所述步骤b中,基于如下公式确定在每个环境下的一个或多个儿童的一个或多个情绪指数:
其中,所述Sa为安静指数;Sb为愉快指数;Sc为烦躁指数;X为脑电数据;A为在安静环境下θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵的比值;B为在愉快环境下θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵的比值;C为在烦躁环境下θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵的比值;a、b、c分别为三种情绪状态下的情绪因子,a为安静因子,b为愉快因子;c为烦躁因子;D为儿童的安静、愉快和烦躁这三种情绪的θ/β的范围波动的99%的置信区间的最大值和最小值的波动范围,所述安静环境、愉快环境以及烦躁环境通过人为设定场景要素的方式确定。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,在安静环境、愉快环境、烦躁环境下θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵的比值通过如下步骤确定:
b1:采集一个或多个儿童的第三脑电信号,其中,所述第三脑电信号至少包括θ波数值以及β波数值;
b2:基于EMD将所述第三脑电信号转换为各阶IMF数据:
b3:基于Hilbert变换算法以及各阶IMF数据确定所述第三脑电信号的Hilbert谱;
b4:基于信息熵以及所述第三脑电信号的Hilbert谱确定θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵;
b5:基于θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵确定θ/β。
9.根据权利要求1或2或3或5或7或8所述的控制方法,其特征在于,所述步骤c包括如下步骤:
c1:分别获取不同的儿童在每个环境中的安静指数、愉快指数以及烦躁指数;
c2:将某一儿童在某一环境中的安静指数、愉快指数以及烦躁指数进行比对,将三个指数中最高值所代表的情绪确定为所述儿童在所述环境中的情绪状态;
c3:确定所述儿童在每个环境中的情绪状态;
c4:确定不同的儿童在每个环境中的情绪状态。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述环境包括如下环境中的任一种:
儿童在VR播放时;
儿童在视频播放时;
儿童在音乐播放时;或者
儿童在游戏时。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的控制方法,其特征在于,儿童在VR播放时,所述步骤a中,通过如下步骤获得所述第一脑电信号:
i.在一个或多个环境下采集一个或多个儿童的脑电监测信号集合,去除所述脑电监测信号集合中的眼电信号获得所述第一脑电信号。
12.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述步骤i包括如下步骤:
i1.将所述脑电监测信号集合去均值和白化获得脑电监测信号分离矩阵;
i2.提取所述脑电监测信号分离矩阵的独立分量获得所述眼电信号。
13.一种儿童脑电情绪分析的控制装置,其用于儿童在不同环境下的大脑作用机制的情绪识别,其特征在于,包括:
第一处理单元:在一个或多个环境下采集一个或多个儿童的第一脑电信号,并基于一个或多个所述第一脑电信号进行数据预处理,获取一个或多个脑电数据X;
第一确定单元:基于一个或多个脑电数据X确定在每个环境下的一个或多个儿童的一个或多个情绪指数;
第二确定单元:基于每个环境下的一个或多个情绪指数确定每个环境不同儿童的情绪状态。
14.根据权利要求13所述的控制装置,其特征在于,第一处理单元包括:
第一获取单元:基于传感器设置的信号调理电路获取一个或多个儿童的第一脑电信号;
第三确定单元:基于Net station以及所述第一脑电信号确定第二脑电信号;
第四确定单元:基于MATLAB以及所述第二脑电信号确定一个或多个脑电数据X。
15.根据权利要求14所述的控制装置,其特征在于,第三确定单元包括:
第二处理单元:对所述第一脑电信号进行数字带通滤波处理;
第三处理单元:对所述第一脑电信号进行坏通道替换;
第二获取单元:将所述第一脑电信号导出mat格式,并获取第二脑电信号。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的控制装置,其特征在于,第四确定单元包括:
第四处理单元:将所述第二脑电信号进行降采样处理;
第五处理单元:将降采样处理后的第二脑电信号进行去噪处理;
第六处理单元:将去噪后的第二脑电信号长度调整为统一长度;
第五确定单元:基于处理后的θ波的数值以及β波的数值确定脑电数据X。
17.根据权利要求16所述的控制装置,其特征在于,第一确定单元包括:
第二获取单元:采集一个或多个儿童的第三脑电信号;
第七处理单元:基于EMD将所述第三脑电信号转换为各阶IMF数据:
第六确定单元:基于Hilbert变换算法以及各阶IMF数据确定所述第三脑电信号的Hilbert谱;
第七确定单元:基于信息熵以及所述第三脑电信号的Hilbert谱确定θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵;
第八确定单元:基于θ波的Hilbert谱熵与β波的Hilbert谱熵确定θ/β。
18.根据权利要求16所述的控制装置,其特征在于,第二确定单元包括:
第三获取单元:分别获取不同的儿童在每个环境中的安静指数、愉快指数以及烦躁指数;
第九确定单元:将某一儿童在某一环境中的安静指数、愉快指数以及烦躁指数进行比对,将三个指数中最高值所代表的情绪确定为所述儿童在所述环境中的情绪状态;
第十确定单元:确定所述儿童在每个环境中的情绪状态;
第十一确定单元:确定不同的儿童在每个环境中的情绪状态。
19.根据权利要求13或14或15或17或18所述的控制装置,其特征在于,第一处理单元还包括第八处理单元:在一个或多个环境下采集一个或多个儿童的脑电监测信号集合,去除所述脑电监测信号集合中的眼电信号获得所述第一脑电信号。
20.根据权利要求19所述的控制装置,其特征在于,所述第八处理单元包括:
第九处理单元:将所述脑电监测信号集合去均值和白化获得脑电监测信号分离矩阵;
第四获取单元:提取所述脑电监测信号分离矩阵的独立分量获得所述眼电信号。
21.一种儿童脑电情绪分析的控制系统,其用于儿童在不同环境下的大脑作用机制的情绪识别,其特征在于,包括:
脑电获取框架,所述脑电获取框架上设置有一个或多个干式有源传感器,所述一个或多个干式有源传感器能够在所述传感器接触皮肤部分接收用户的脑电信号;
中央处理单元,其用于接收来自脑电获取框架的脑电信号并基于所述脑电信号进行情绪分析;
数据预处理模块,其用于对接收的脑电信号进行数据预处理;其中,
所述中央处理单元分别连接所述脑电获取框架以及所述数据预处理模块。