一种基于VR迷宫的认知训练系统

本发明涉及认知训练，特别涉及一种基于vr迷宫的认知训练系统。

背景技术：

1、认知是指人认识外界事物的过程，或对作用于人的感觉器官的外界事物进行信息加工的过程，包括记忆、计算、时间空间定向、结构/空间能力、执行能力、语言理解和表达应用等方面。认知的基础是大脑皮层的正常功能，任何引起大脑皮层功能和结构异常的因素均可导致认知障碍。

2、随着计算机技术的发展，尤其是虚拟现实技术的出现，促进了脑认知训练方面的发展，虚拟现实技术(vr)又称灵境技术，其综合利用了计算机图形学、多媒体技术、人工智能技术、多传感器技术等生成的实时动态三维立体逼真图像模拟人的感觉器官功能，让使用者产生接近现实的亲身体验，使使用者沉浸在计算机构造的虚拟境界中。

3、目前，在现有技术方案中往往不会对使用者历史认知训练形成记录，使用者在每次进行认知训练时需要人为记录或者调整训练的进度，不仅麻烦，而且还经常会出现错误，导致使用者在不合适的进度下进行认知训练，从而造成时间上的浪费或者对使用者造成内心自信心的打击，因此，本发明提出一种基于vr迷宫的认知训练系统，通过第二信息存储模块针对使用者进行训练进度数据存储，使得使用者再次进行认知训练时能够直接基于之前的训练进度继续进行训练，从而使得使用者能够更好地循序渐进地进行认知训练，避免多次重复低要求的认知训练影响认知训练的效率和对使用者造成时间上的浪费，同时也能够避免过高的认知训练对使用者造型心理上的打击，提升使用者的信心，进而提高认知训练的进程，使得使用者能够更快的提升认知水平。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于vr迷宫的认知训练系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于vr迷宫的认知训练系统，包括：数据采集模块、信息交互模块、虚拟现实模拟模块、vr迷宫搭建模块、第一信息存储模块、第二信息存储模块和能力评估分析模块；

3、所述信息交互模块，用于针对使用者进行身份确定，得到使用者的身份信息或者获取使用者的目标使用信息，以及将使用者的能力水平进行反馈；

4、所述vr迷宫搭建模块，用于根据使用者的身份信息从第二信息存储模块中调取使用者的认知训练进度数据，并根据认知训练进度数据从第一信息存储模块中调取配置vr迷宫模型，或者根据目标使用信息从第一信息存储模块中调取配置vr迷宫模型，得到vr迷宫模型；

5、所述第一信息存储模块，用于存储vr迷宫模型；

6、所述第二信息存储模块，用于存储使用者的训练进度数据；

7、所述虚拟现实模拟模块，用于利用vr迷宫模型针对使用者进行认知训练；

8、所述数据采集模块，用于在虚拟现实模拟过程采集使用者的训练数据；

9、所述能力评估分析模块，用于针对使用者的训练数据进行评估分析，得到使用者的能力水平。

10、进一步地，所述信息交互模块，包括：人员识别单元、信息获取单元和结果反馈单元；

11、所述人员识别单元，用于针对使用者进行识别，确定使用者的身份信息；

12、所述信息获取单元，用于直接获取使用者的目标使用信息；

13、所述结果反馈单元，用于在使用者进行认知训练后将使用者的能力水平进行反馈。

14、进一步地，所述数据采集模块采用穿戴采集装置针对使用者进行训练数据采集，当使用者进行认识训练时，将穿戴采集装置穿戴到使用者的身上，在虚拟现实模拟模块利用vr迷宫模型针对使用者进行认知训练过程中，感知使用者的状态变化数据，获取使用者的认知状况数据，得到使用者的训练数据。

15、进一步地，所述第二信息存储模块包括多个存储单元，所述存储单元与使用者是一一对应关系，在第二信息存储模块中，根据虚拟现实模拟模块中进行认知训练的使用者进行匹配，当匹配结果中存在匹配的存储单元时，确定匹配存储单元，并根据使用者的训练数据以及当前训练状况下的使用者的能力水平针对匹配存储单元进行更新，当匹配结果中不存在匹配的存储单元时，在第二信息存储模块的未使用的存储单元中任意选择一个存储单元作为启动单元，基于使用者针对启动单元创建使用者认知训练档案。

16、进一步地，所述vr迷宫搭建模块，包括：第一配置单元和第二配置单元；所述第一配置单元，用于根据使用者的身份信息从第二信息存储模块中调取使用者的认知训练进度数据，并根据认知训练进度数据从第一信息存储模块中调取配置vr迷宫模型，得到vr迷宫模型；所述第二配置单元，用于根据目标使用信息从第一信息存储模块中调取配置vr迷宫模型，得到vr迷宫模型；

17、其中，第一配置单元根据使用者的身份信息从第二信息存储模块中调取使用者的认知训练进度数据时，在使用者的身份信息中获取使用者的标识信息，基于标识信息在第二信息存储模块中进行匹配，确定匹配存储单元，并在匹配存储单元中调取最新存储信息，得到使用者的认知训练进度数据。

18、进一步地，根据认知训练进度数据从第一信息存储模块中调取配置vr迷宫模型与根据目标使用信息从第一信息存储模块中调取配置vr迷宫模型的方法相似，包括：

19、针对认知训练进度数据或目标使用信息进行解析，得到认知训练进度数据或目标使用信息中包含的子信息；

20、针对第一信息存储模块进行参数分析，确定vr迷宫模型的配置参数；

21、根据子信息结合vr迷宫模型的配置参数进行数据的完整性分析，确定子信息的数目是否与配置参数的数目相等，得到分析判断结果；

22、根据分析判断结果在子信息的数目与配置参数的数目相等时，按照子信息依次在第一信息存储模块中进行配置参数提取，得到目标配置参数数据，在子信息的数目与配置参数的数目不相等时，按照子信息依次在第一信息存储模块中进行配置参数提取，得到第一目标配置参数数据，并基于第一目标配置参数数据在第一信息存储模块中针对剩余配置参数进行随机配置，得到第二目标配置参数数据；

23、基于目标配置参数数据或者第一目标配置参数数据和第二目标配置参数数据进行vr迷宫模型配置，得到vr迷宫模型。

24、进一步地，所述第一信息存储模块，包括：场景因素存储单元和模型框架存储单元；

25、所述场景因素存储单元，用于存储vr迷宫场景渲染因素；

26、所述模型框架存储单元，用于存储vr迷宫架构，而且在模型框架存储单元中按照训练认知类型以及难度系数进行分布式存储。

27、进一步地，所述vr迷宫搭建模块根据认知训练进度数据或目标使用信息在第一信息存储模块中进行配置匹配后确定vr迷宫模型，包括：

28、根据认知训练进度数据或目标使用信息在所述模型框架存储单元中进行第一配置匹配，得到第一配置匹配结果，包括：在模型框架存储单元中进行第一筛选，得到认知训练的目标训练认知类型，然后在认知训练的目标训练认知类型中进行难度系数确定，得到目标vr迷宫架构；

29、根据认知训练进度数据或目标使用信息在所述场景因素存储单元中进行第二配置匹配，获取目标vr迷宫场景渲染因素，得到第二配置匹配结果；

30、按照目标vr迷宫场景渲染因素针对目标vr迷宫架构进行场景渲染，得到目标vr迷宫模型。

31、进一步地，所述能力评估分析模块针对使用者的训练数据进行评估分析，包括：

32、获取人的认知标准水平；

33、将训练数据与理想训练数据进行差值分析，得到使用者的认知正确率和反应差异数据；

34、获取使用者的年龄，并根据使用者的年龄在人的认知标准中确定有效认知参考标准；

35、根据使用者的认知正确率和反应差异数据结合有效认知参考标准进行评估，得到使用者的能力水平结果。

36、进一步地，所述虚拟现实模拟模块，包括：模拟单元和监测单元；

37、所述模拟单元，用于利用vr迷宫模型针对使用者进行认知训练；

38、所述监测单元，用于对认知训练的实际环境进行监测与提醒。

39、本发明通过基于vr迷宫的认知训练系统实现对使用者的认知训练，提高使用者的认知能力，而且将vr迷宫融合到认知训练过程中，不仅能使得使用者沉浸式体验，提高使用者的专注力，还能够利用迷宫的特性使得认知训练的场景与现实状况更加接近，从而使得使用者通过认知训练后能够在现实生活中基于本能反应更好地做出认知反应。

40、本发明在基于vr迷宫的认知训练系统中，通过信息交互模块实现使用者或者使用者的陪护人员对认知训练系统交互，不仅能够使得认知训练系统根据使用者的需求情况进行认知训练，还能够将训练过程中的训练结果反馈给使用者，从而使得使用者了解自身的认知训练情况，同时也能够通过训练结果对使用者形成鼓励，进而加快使用者的认知训练进度。通过vr迷宫搭建模块能够基于使用者的需求进行自定义，使得vr迷宫模型是使用者感兴趣的场景，从而能够更加吸引使用者，使得使用者能够在虚拟现实模拟过程中愉快的进行认知训练。通过能力评估分析模块实现了对使用者的训练状况的评估，进而将训练结果进行反馈，不仅能够使得使用者了解自身的认知训练情况，还能够对使用者形成一种鼓励，从而使得使用者更加有热情进行认知训练。通过第二信息存储模块针对使用者进行训练进度数据存储，使得使用者再次进行认知训练时能够直接基于之前的训练进度继续进行训练，使得使用者能够更好地循序渐进地进行认知训练，避免多次重复低要求的认知训练影响认知训练的效率和对使用者造成时间上的浪费，同时也能够避免过高的认知训练对使用者造型心理上的打击，提升使用者的信心，进而提高认知训练的进程，使得使用者能够更快的提升认知水平。

41、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

42、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。