生物电信号采集测试方法、系统及设备与流程

本发明涉及脑机接口范式，尤其涉及一种生物电信号采集测试方法、系统及设备。

背景技术：

1、目前市面上有很多用于神经科学，心理科学研究进行刺激呈现和实验控制的软件系统，包括但不限于e-prime,presentation,imotions等平台。例如，imotions是一个综合分析平台，用于执行具有高有效性的人类行为研究。imotions同步支持多种生物识别传感器，以从多角度理解人类行为；例如眼动追踪、皮肤电信号eda/gsr、脑电信号eeg、心电信号ecg和面部表情分析。其核心模组功能包括：视觉刺激呈现；集成并同步所有类型的传感器；内建问卷调查工具，可将问卷添加到数据采集中。但是，imotions分析平台，使用费用高，且存在数据安全问题。再例如，e-prime是实现心理实验计算机化的一个可视化编程语言平台，是一个涵盖实验生成到毫秒精度的数据收集分析的应用软件套装。其功能有：实验设计、生成、运行、收集数据、编辑和预处理分析数据，仅仅通过对控件的拖拽和设备就能编制大量简单常用的实验程序。但是，e-prime分析平台也存在软件收费高的问题，而且该平台不支持多台传感器数据同步，不支持问卷调查和量表内置。

2、综上，现有能够实现生物电信号采集的平台大多存在以下问题：1)收费；2)数据存在安全隐患；3)高度定制化。很难找到一个成熟的免费平台能够同时实现：1)刺激呈现，2)所有类型传感器数据同步，3)调查问卷和量表内置。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的生物电信号采集测试方法、系统及设备，以实现单个平台同时实现刺激呈现，多设备数据同步以及评价问卷信息收集。

2、本发明的一个方面，提供了一种生物电信号采集测试方法，所述方法包括：

3、呈现视觉刺激数据，并获取在视觉刺激数据刺激下产生的生物电信号，所述视觉刺激数据中包含多个视觉刺激数据段；

4、在进行视觉刺激数据呈现过程中，记录各个视觉刺激数据段的起始播放时刻和截止播放时刻的时间戳信息；

5、在每一视觉刺激数据段播放完成后，调用预设的量表接口文件以采用gui界面的形式显示情绪状态评价窗口；

6、接收测试者通过所述情绪状态评价窗口反馈的情绪状态评价数据，并记录到当前测试的测试文档；

7、根据所述时间戳信息从获取的生物电信号中截取各个视觉刺激数据段对应的生物电信号，并从所述测试文档查找各个视觉刺激数据段对应的情绪状态评价数据。

8、进一步地，所述方法还包括：

9、根据各个视觉刺激数据段对应的生物电信号和情绪状态评价数据进行学习训练，得到情绪状态识别模型；

10、根据所述情绪状态识别模型对待分析生物电信号进行识别，以确定与所述待分析生物电信号对应的目标情绪状态。

11、进一步地，所述记录各个视觉刺激数据段的起始播放时刻和截止播放时刻的时间戳信息，包括：

12、预先在各个视觉刺激数据段的起始播放位置和截止播放位置插入预设的可执行文件，当播放到相应位置时调用所述可执行文件以提取当前播放时间，得到起始播放时刻和截止播放时刻的时间戳信息。

13、进一步地，所述记录各个视觉刺激数据段的起始播放时刻和截止播放时刻的时间戳信息，包括：

14、在各个视觉刺激数据段呈现过程中，根据测试者的触控操作进行打标，将每一视觉刺激数据段播放过程中的两次打标时间作为对应视觉刺激数据段的起始播放时刻和截止播放时刻的时间戳信息。

15、进一步地，所述呈现视觉刺激数据包括：

16、通过调用不同内置函数实现本地图片刺激数据、音频刺激数据或视频刺激数据的播放以实现刺激呈现。

17、进一步地，所述调用预设的量表接口文件以采用gui界面的形式显示情绪状态评价窗口包括：

18、调用预设的第一量表接口文件以采用gui界面的形式显示预设的效用唤醒自评窗口，以供测试者通过所述效用唤醒自评窗口反馈测试者的感觉评分；

19、调用预设的第二量表接口文件以采用gui界面的形式显示预设的情绪状态强度自评窗口，以供测试者通过所述情绪状态强度自评窗口反馈测试者的第一情绪状态以及对应的强度；

20、调用预设的第三量表接口文件以采用gui界面的形式显示panas量表形容词评分窗口，以供测试者通过所述panas量表形容词评分窗口反馈测试者的第二情绪状态以及对应的强度。

21、进一步地，所述效用唤醒自评窗口用于展示sam情绪量表，以供测试者对所述sam情绪量表所示分数进行选择。

22、进一步地，在接收测试者通过所述情绪状态评价窗口反馈的情绪状态评价数据，并记录到当前测试的测试文档之后，所述方法还包括：

23、对测试者的情绪进行稳定测试，并在测试者的情绪满足预设的稳定条件时，进行视觉刺激数据在下一视觉刺激数据段的呈现。

24、第二方面，本发明还提供了一种生物电信号采集测试系统，包括用于实现如上实施例所述生物电信号采集测试方法的功能模块。

25、第三方面，本发明还提供了一种生物电信号采集测试设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。

26、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，使所述处理器执行如上所述方法的步骤。

27、本发明实施例提供的生物电信号采集测试方法、系统及设备，具有以下

28、有益效果：

29、1)整个生物电信号采集测试流程无需主试者过多介入，除穿戴采集设备及启动测试程序外，被试可独自一人完成所有测试内容，极大程度避免了主试对被试的干扰进而影响到数据可用性，同时也降低了数据采集难度。

30、2)本发明实现了单个平台同时实现刺激呈现、多设备数据同步以及评价问卷信息收集等内容。

31、3)本发明能够得到不同情绪状态对应的生物电数据集，能够为后续各种脑电算法开发工作提供有力的数据支持。

32、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种生物电信号采集测试方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述记录各个视觉刺激数据段的起始播放时刻和截止播放时刻的时间戳信息，包括：

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述记录各个视觉刺激数据段的起始播放时刻和截止播放时刻的时间戳信息，包括：

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述呈现视觉刺激数据包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调用预设的量表接口文件以采用gui界面的形式显示情绪状态评价窗口包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述效用唤醒自评窗口用于展示sam情绪量表，以供测试者对所述sam情绪量表所示分数进行选择。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收测试者通过所述情绪状态评价窗口反馈的情绪状态评价数据，并记录到当前测试的测试文档之后，所述方法还包括：

9.一种生物电信号采集测试系统，其特征在于，包括用于实现如权利要求1-8任一项所述方法的功能模块。

10.一种生物电信号采集测试设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种生物电信号采集测试方法、系统及设备，该方法包括：呈现视觉刺激数据，并获取在视觉刺激数据刺激下产生的生物电信号；在进行视觉刺激数据呈现过程中，记录各个视觉刺激数据段的起始播放时刻和截止播放时刻的时间戳信息；在每一视觉刺激数据段播放完成后，调用预设的量表接口文件以采用GUI界面的形式显示情绪状态评价窗口；接收测试者通过所述情绪状态评价窗口反馈的情绪状态评价数据，并记录到测试文档；根据时间戳信息从获取的生物电信号中截取各个视觉刺激数据段对应的生物电信号，并从测试文档查找各个视觉刺激数据段对应的情绪状态评价数据，本发明能够基于单个平台同时实现刺激呈现，多设备数据同步以及评价信息收集。

技术研发人员：钱津辉,王晓岸
受保护的技术使用者：脑陆（重庆）智能科技研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13