CN103251418A - 一种图像认知心理分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像认知心理分析系统，包括：第一实验模块，第一实验模块用于启动实验；第二实验模块，第二实验模块用于竞争实验；第三实验模块，第三实验模块用于启动竞争实验；第四实验模块，第四实验模块用于辨位启动竞争实验；图像库，图像库与第一至第四实验模块相连，用于提供实验所需要的图像；用户交互模块，用户交互模块与第一至第四实验模块相连，用于记录实验过程中用户的反应速度数据；以及数据处理分析模块，数据处理分析模块与用户交互模块相连，用于对记录到的用户的反应速度数据进行处理，得到分析结果。本发明的图像认知心理分析系统具有普适性好、可操作性强、客观程度好的优点。
Description
技术领域
本发明属于心理学技术领域，具体涉及一种图像认知心理分析系统。
背景技术
现代社会，心理障碍已不是罕见病症，但如今确诊心理障碍的方法主要有如下几种：第一类是依靠心理咨询师在晤谈、观察的基础上进行诊断和评估，该方法主观性比较大，对治疗师的专业经验水平要求较高。咨询师对来访者自我陈述的真实性和客观性也常常难以控制。第二类是依靠文字形式的量表来进行分析，多数是通过让患者做上百道题目的方式来完成，此种方式不仅存在非普适性（不认识字的人不能完成）的缺点，而且具有工作量大的问题，患者在答题疲劳状态下，其结果可能受到影响，不再客观有效。因此亟待提出一种普适性好、可操作性强、客观程度好的心理分析方法和/或系统。
已有的脑电图实验测试的结果表明：人脸的表情识别有其自己的大脑皮层区域，对人脸身份识别有障碍的患者仍可以识别表情，人类表情情绪识别的能力与人的年龄大小和所受的教育无关，小婴儿都具备根据表情识别情绪的能力。因此，可以选用情绪人脸图像作为目标，研究情绪场景与情绪人脸的互相作用关系，建立心理图像模型对带有情绪的图像进行客观表达，对于寻找更加客观和简便易行的心理障碍的临床诊断和治疗方法，对于掌握人类在图像认知过程中的心理学因素的影响有着重要的意义。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种具有简单易行的图像认知心理分析系统。
根据本发明实施例的图像认知心理分析系统，包括：第一实验模块，所述第一实验模块用于启动实验；第二实验模块，所述第二实验模块用于竞争实验；第三实验模块，所述第三实验模块用于启动竞争实验；第四实验模块，所述第四实验模块用于辨位启动竞争实验；图像库，所述图像库与第一至第四实验模块相连，用于提供实验所需要的图像；用户交互模块，所述用户交互模块与第一至第四实验模块相连，用于记录实验过程中用户的反应速度数据；以及数据处理分析模块，所述数据处理分析模块与所述用户交互模块相连，用于对记录到的所述用户的反应速度数据进行处理，得到分析结果。
在本发明的一个实施例中，所述图像库中的图像包括环境图像和人脸图像。
在本发明的一个实施例中，所述环境图像包括：正性环境图像和负性环境图像。
在本发明的一个实施例中，所述人脸图像包括：正性人脸图像和负性人脸图像。
在本发明的一个实施例中，所述启动实验为：首先显示所述环境图像，显示预设时间后所述环境图像消失；然后提供所述人脸图像，让用户判断所述人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。
在本发明的一个实施例中，所述竞争实验为：同时提供所述环境图像和所述人脸图像，其中所述人脸图像位于所述环境图像中间，让用户判断所述人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。
在本发明的一个实施例中，所述启动竞争实验为：首先显示所述环境图像，显示预设时间后所述环境图像的中间浮现所述人脸图像，让用户判断所述人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。
在本发明的一个实施例中，所述辨位启动竞争实验为：首先显示所述环境图像，显示预设时间后所述环境图像的左右随意一侧浮现所述人脸图像，让用户判断所述人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。
在本发明的一个实施例中，数据处理分析模块采用SPSS软件中的ANOVA方差分析和t-检验进行数据统计。
综上所述，本发明的图像认知心理分析系统至少具有如下优点：
1当目标刺激出现之前给被试者呈现带有情绪信息的刺激物，会影响被试者对随后呈现的目标刺激的反应时间。由于该类实验方法相对于受试者对情绪图像的主观认识结果更注重于受试者的客观生理反应时间，实验结果更具有客观性。
2测试对象无年龄限制（可用于不识字的幼儿）、无文化水平限制，无国籍差别，适用范围广。
3系统结构简单，硬件成本低，易于实现。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例的图像认知心理分析系统的结构示意图；
图2是正性环境图像和负性环境图像的示例图；以及
图3是正性人脸图像和负性人脸图像的示例图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明的核心思想是将图像认知和心理学测试方法结合在一起，提出一种简便有效的人的心理特征获取方法和量化分析方法，使心理特征成为一种可实时自动获取、可定量描述、可由计算机自动分析的本质特征，有效地解决目前已有生物特征未解决的人的行为偏向性预测问题。反应间时是刺激呈现到被试者（即用户）按键反应之间的时间。具体实验包括了启动实验、竞争实验、启动竞争实验、辨位启动竞争实验四个基于反应时间的实验。所获取的反应时间特征具有稳定、可量化的特点。通过对反应时数据的分析，得到最终的心理特征，为心理障碍的初步诊断提供理论依据和测试方法。在进一步的工作中可以基于提取的心理特征对恐怖分子的恐怖活动、危险人群的非理性或非法活动做出预警，为公共卫生和公共安全提供服务。
如图1所示，根据本发明实施例的图像认知心理分析系统，包括：第一实验模块110，第一实验模块110用于启动实验；第二实验模块120，第二实验模块120用于竞争实验；第三实验模块130，第三实验模块130用于启动竞争实验；第四实验模块140，第四实验模块140用于辨位启动竞争实验；图像库20，图像库20与第一至第四实验模块相连，用于提供实验所需要的图像；用户交互模块30，用户交互模块30与第一至第四实验模块相连，用于记录实验过程中用户的反应速度数据；以及数据处理分析模块40，数据处理分析模块40与用户交互模块30相连，用于对记录到的用户的反应速度数据进行处理，得到分析结果。
在本发明的一个实施例中，图像库中的图像包括环境图像和人脸图像。
在本发明的一个实施例中，环境图像包括：正性环境图像和负性环境图像。具体可参考图2的示例。
在本发明的一个实施例中，人脸图像包括：正性人脸图像和负性人脸图像。具体可参考图3的示例。
在本发明的一个实施例中，启动实验为：首先显示环境图像，显示预设时间后环境图像消失；然后提供人脸图像，让用户判断人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。具体地，环境图像与人脸图像的正负属性组合可以为“正-正”“正-负”“负-正”“负-负”四种。启动实验中一般每种属性组合都测试多次，得到一系列的反应时间，后续再对反应时间数据进行处理分析。
在本发明的一个实施例中，竞争实验为：同时提供环境图像和人脸图像，其中人脸图像位于环境图像中间，让用户判断人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。同样地，环境图像与人脸图像的正负属性组合有四种，每种属性组合都测试多次。竞争实验与启动实验的区别在于：启动实验中，环境图像和人脸图像是先后出现的；竞争实验中，环境图像和人脸图像是同时出现的。
在本发明的一个实施例中，启动竞争实验为：首先显示环境图像，显示预设时间后环境图像的中间浮现人脸图像，让用户判断人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。同样地，环境图像与人脸图像的正负属性组合有四种，每种属性组合都测试多次。启动竞争实验可以看成前面两个实验的综合。
在本发明的一个实施例中，辨位启动竞争实验为：首先显示环境图像，显示预设时间后环境图像的左右随意一侧浮现人脸图像，让用户判断人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。同样地，环境图像与人脸图像的正负属性组合有四种，每种属性组合都测试多次。辨位启动竞争实验相比启动竞争实验，多了一个用户眼动搜寻判断人脸出现位置的过程。
需要补充说明的是，第一至第四实验模块的本质可以理解为它主要是一段程序，用于实现将图像库中的环境图像和人脸图像按照实验的需求进行提取、合成、显示,以及反应时间采集等等。
在本发明的一个实施例中，数据处理分析模块采用SPSS软件中的ANOVA方差分析和t-检验进行数据统计。具体地，例如在第三实验模块，假设正常被试者在正性环境与正性人脸的组合下同负性环境与正性人脸的组合下键盘响应时间无显著差异，对27名正常被试者在两种情况下的数据进行配对样本的t-检验，可以得到t(26)=2.599，p=0.015，所以应拒绝原假设，认为正常被试者在两种情况下的键盘响应时间存在显著差异。
需要说明的是，在本发明的优选实施例，还可以将环境图像更细致地划分为正性环境图像、中性环境图像和负性环境图像，并将人脸图像更细致地划分为正性人脸图像、中性人脸图像和负性人脸图像。其属性组合则有3×3=9种。其分类方式和数据处理分析的过程更为复杂，但规律不变。
综上所述，本发明的图像认知心理分析系统至少具有如下优点：
1当目标刺激出现之前给被试者呈现带有情绪信息的刺激物，会影响被试者对随后呈现的目标刺激的反应时间。由于该类实验方法相对于受试者对情绪图像的主观认识结果更注重于受试者的客观生理反应时间，实验结果更具有客观性。
2测试对象无年龄限制（可用于不识字的幼儿）、无文化水平限制，无国籍差别，适用范围广。
3系统结构简单，硬件成本低，易于实现。
为使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合本发明的图像认知心理分析系统在行为实验心理学中的注意偏向测试的应用来进一步阐述，该实验结果表明本发明的系统在焦虑症患者群体得到了较好的测试结果。
注意偏向理论认为：由于情绪信息吸引了受试者的注意力，当目标刺激出现之前给被试者呈现带有情绪信息的刺激物，会影响被试者对随后呈现的目标刺激的反应时间。因此，根据临床试验通常归纳有如下规律：
正常人群在启动实验中反应时间具有如下规律：a.前期刺激为正性环境图像时反应较快；b.后期呈现为正性人脸图像时反应较快。而焦虑心理障碍人群并不明显具有该规律。
正常人群在竞争实验组反应时间具有如下规律：环境与人脸的正负属性一致时反应较快。而焦虑心理障碍人群并不明显具有该规律。
正常人群在启动竞争实验组反应时间具有如下规律：后期浮现为正性人脸图像时反应较快。而焦虑心理障碍人群并不明显具有该规律。
正常人群在辨位启动竞争实验组反应时间具有如下规律：整体反应时间比启动竞争实验中反应时间慢（因为需要在屏幕上搜寻人脸出现位置）；后期浮现为正性人脸图像时反应较快。而焦虑心理障碍人群并不明显具有该规律。
有了上述的规律设定，在具体诊断过程中，可以在系统的数据处理分析模块中预先输入一些规律的数学模型作为参照数据。然后测试被试者在四项实验中的反应时间数据，结合参照数据，可以判断被试者是否具有焦虑心理障碍。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种图像认知心理分析系统，其特征在于，包括：
第一实验模块，所述第一实验模块用于启动实验；
第二实验模块，所述第二实验模块用于竞争实验；
第三实验模块，所述第三实验模块用于启动竞争实验；
第四实验模块，所述第四实验模块用于辨位启动竞争实验；
图像库，所述图像库与第一至第四实验模块相连，用于提供实验所需要的图像；
用户交互模块，所述用户交互模块与第一至第四实验模块相连，用于记录实验过程中用户的反应速度数据；以及
数据处理分析模块，所述数据处理分析模块与所述用户交互模块相连，用于对记录到的所述用户的反应速度数据进行处理，得到分析结果。
2.如权利要求1所述的图像认知心理分析系统，其特征在于，所述图像库中的图像包括环境图像和人脸图像。
3.如权利要求2所述的图像认知心理分析系统，其特征在于，所述环境图像包括：正性环境图像和负性环境图像。
4.如权利要求3所述的图像认知心理分析系统，其特征在于，所述人脸图像包括：正性人脸图像和负性人脸图像。
5.如权利要求1-4所述的图像认知心理分析系统，其特征在于，所述启动实验为：首先显示所述环境图像，显示预设时间后所述环境图像消失；然后提供所述人脸图像，让用户判断所述人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。
6.如权利要求1-4所述的图像认知心理分析系统，其特征在于，所述竞争实验为：同时提供所述环境图像和所述人脸图像，其中所述人脸图像位于所述环境图像中间，让用户判断所述人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。
7.如权利要求1-4所述的图像认知心理分析系统，其特征在于，所述启动竞争实验为：首先显示所述环境图像，显示预设时间后所述环境图像的中间浮现所述人脸图像，让用户判断所述人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。
8.如权利要求1-4所述的图像认知心理分析系统，其特征在于，所述辨位启动竞争实验为：首先显示所述环境图像，显示预设时间后所述环境图像的左右随意一侧浮现所述人脸图像，让用户判断所述人脸图像的正负属性，测试用户的反应速度。
9.如权利要求1所述的图像认知心理分析系统，其特征在于，数据处理分析模块采用SPSS软件中的ANOVA方差分析和t-检验进行数据统计。
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