CN106383449A - 基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法及系统，利用多维度、多触点的生理数据采集，对采集的多维生理数据进行降维处理，并设计多维生理特征向量，分析出用户情绪的状态等级，据此推送相应的情绪调节音乐。本发明能够根据用户的情绪状态，自适应地推送“心灵鸡汤”式的业务内容，以实现用户情绪的合理调节，享受创新性业务服务带来的有益效果，以提升用户使用体验。

Description

基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法及系统，属于协同推荐技术领域。

背景技术

随着社会生活与工作压力的不断增大，由情绪失控所导致悲剧事件不断发生。由此，对用户情绪进行实时监控并适当调节尤为必要。根据用户的情绪状态变化，自适应地推送“心灵鸡汤”式的业务内容，以实现用户情绪的合理调节，称为情绪调节业务。该类业务被看做一种创新的业务形态，已成为用户个性化业务的重要一环，但由于用户情绪的时变性，使准确感知用户的情绪状态成为该业务发展的瓶颈。

虽然已有相关技术来解决上述问题，如使用语音分析、脸部传感、热成像和手势追踪等技术，对用户的情绪状态进行感知预测，但仍存在一些问题，该类技术的相关产品移动性差，使用成本高，且感知效果不理想等问题，导致市场需求少，亦无法为用户提供良好的业务体验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法及系统，能够根据用户的情绪状态，自适应地推送“心灵鸡汤”式的业务内容，以实现用户情绪的合理调节，享受创新性业务服务带来的有益效果，以提升用户使用体验。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法，具体方法如下：

步骤1，周期性采集家庭成员的各项生理指标，得到家庭成员各个周期的生理数据；

步骤2，统计家庭成员各个周期生理数据的生理特征向量，具体为：

201，预设各个生理指标的正常范围；

202，分别统计一个周期内各项生理指标的算术平均值，若平均值高于该生理指标正常范围，则用1表示该生理指标在该周期内的生理数据特征值；若平均值低于该生理指标正常范围，则用-1表示该生理指标在该周期内的生理数据特征值；否则用0表示；从而得到生理特征向量，其元素即为各项生理指标的生理数据特征值；

步骤3，根据家庭成员的历史生理特征向量，通过分类方法，建立生理特征向量到情绪状态的映射表；

步骤4，根据家庭成员当前周期内的生理特征向量，分析家庭成员当前情绪状态，具体为：

401，判断家庭成员情绪是否波动，具体为：对比当前周期与前一周期的生理特征向量中的元素，若元素变化个数超过生理特征向量长度的一半，则判定情绪发生波动，执行502；否则，判定情绪未发生波动，等待处理后一周期的多维生理数据；

402，判断家庭成员情绪变化趋势，具体为：若当前周期的生理特征向量中包含至少两个非0元素，则判定情绪不稳定，执行503；否则，判定情绪稳定，等待处理后一周期的多维生理数据；

403，根据家庭成员当前周期内的生理特征向量，查询生理特征向量到情绪状态的映射表，得出服刑人员当前情绪状态；

步骤5，建立情绪状态到情绪调节音乐的映射表，针对家庭成员的当前情绪状态播放相应的音乐以调节家庭成员的情绪状态。

作为本发明的进一步优化方案，步骤2中特征降维采用主成成分分析或独立成分分析或线性区别分析或Kohonen匹配方法进行。

作为本发明的进一步优化方案，步骤4中情绪状态分为喜、怒、悲、恐四个等级。

另一方面，本发明提供一种基于生理数据分析的智能家居音乐控制系统，多个生理数据采集模块和、生理数据存储模块、情绪感知模块、情绪推荐模块、主控制器模块、无线传输模块，情绪感知模块包括降维分析模块和情绪分级模块；生理数据采集模块实时采集用户的各项生理数据，并传输至生理数据存储模块进行存储；降维分析模块对生理数据存储模块存储的多维度生理数据进行特征降维，特征降维包括特征抽取和特征选择，生成最优维度空间；情绪分级模块对降维后的多维生理数据进行生理特征向量统计，建立生理特征向量到情绪状态的映射表，并根据用户当前周期内的生理特征向量，分析用户当前情绪状态；情绪推荐模块根据情绪分级模块分析出的用户当前情绪状态以及情绪状态到情绪调节音乐的映射表，向用户推送相应的情绪调节音乐；主控制器模块根据情绪推荐模块推荐的情绪调节音乐类型，通过无线传输模块控制家用播放器播放相应的音乐。

作为本发明的进一步优化方案，还包括数据预处理模块，用于对生理数据采集模块采集到的多维生理数据进行过滤，滤除采集错误与误差。

作为本发明的进一步优化方案，数据预处理模块采用格罗布斯准则对多维生理数据进行过滤。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：通过本发明的技术方案，能够根据用户的情绪状态，自适应地推送“心灵鸡汤”式的业务内容，以实现用户情绪的合理调节，享受创新性业务服务带来的有益效果，以提升用户使用体验。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，且描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明提供一种基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法，具体方法如下：

步骤1，周期性采集家庭成员的各项生理指标，得到家庭成员各个周期的生理数据；

步骤2，统计家庭成员各个周期生理数据的生理特征向量，具体为：

201，预设各个生理指标的正常范围；

202，分别统计一个周期内各项生理指标的算术平均值，若平均值高于该生理指标正常范围，则用1表示该生理指标在该周期内的生理数据特征值；若平均值低于该生理指标正常范围，则用-1表示该生理指标在该周期内的生理数据特征值；否则用0表示；从而得到生理特征向量，其元素即为各项生理指标的生理数据特征值；

步骤3，根据家庭成员的历史生理特征向量，通过分类方法，建立生理特征向量到情绪状态的映射表；

步骤4，根据家庭成员当前周期内的生理特征向量，分析家庭成员当前情绪状态，具体为：

401，判断家庭成员情绪是否波动，具体为：对比当前周期与前一周期的生理特征向量中的元素，若元素变化个数超过生理特征向量长度的一半，则判定情绪发生波动，执行502；否则，判定情绪未发生波动，等待处理后一周期的多维生理数据；

402，判断家庭成员情绪变化趋势，具体为：若当前周期的生理特征向量中包含至少两个非0元素，则判定情绪不稳定，执行503；否则，判定情绪稳定，等待处理后一周期的多维生理数据；

403，根据家庭成员当前周期内的生理特征向量，查询生理特征向量到情绪状态的映射表，得出服刑人员当前情绪状态；

步骤5，建立情绪状态到情绪调节音乐的映射表，针对家庭成员的当前情绪状态播放相应的音乐以调节家庭成员的情绪状态。

进一步地，步骤2中特征降维采用主成成分分析或独立成分分析或线性区别分析或Kohonen匹配方法进行。步骤4中情绪状态分为喜、怒、悲、恐四个等级。

另一方面，本发明提供一种基于生理数据分析的智能家居音乐控制系统，多个生理数据采集模块和、生理数据存储模块、情绪感知模块、情绪推荐模块、主控制器模块、无线传输模块，情绪感知模块包括降维分析模块和情绪分级模块；生理数据采集模块实时采集用户的各项生理数据，并传输至生理数据存储模块进行存储；降维分析模块对生理数据存储模块存储的多维度生理数据进行特征降维，特征降维包括特征抽取和特征选择，生成最优维度空间；情绪分级模块对降维后的多维生理数据进行生理特征向量统计，建立生理特征向量到情绪状态的映射表，并根据用户当前周期内的生理特征向量，分析用户当前情绪状态；情绪推荐模块根据情绪分级模块分析出的用户当前情绪状态以及情绪状态到情绪调节音乐的映射表，向用户推送相应的情绪调节音乐；主控制器模块根据情绪推荐模块推荐的情绪调节音乐类型，通过无线传输模块控制家用播放器播放相应的音乐。

进一步地，本发明基于生理数据分析的智能家居音乐控制系统，还包括数据预处理模块，采用格罗布斯准则对生理数据采集模块采集到的多维生理数据进行过滤。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法，其特征在于，具体方法如下：

步骤1，周期性采集家庭成员的各项生理指标，得到家庭成员各个周期的生理数据；

步骤2，统计家庭成员各个周期生理数据的生理特征向量，具体为：

201，预设各个生理指标的正常范围；

202，分别统计一个周期内各项生理指标的算术平均值，若平均值高于该生理指标正常范围，则用1表示该生理指标在该周期内的生理数据特征值；若平均值低于该生理指标正常范围，则用-1表示该生理指标在该周期内的生理数据特征值；否则用0表示；从而得到生理特征向量，其元素即为各项生理指标的生理数据特征值；

步骤3，根据家庭成员的历史生理特征向量，通过分类方法，建立生理特征向量到情绪状态的映射表；

步骤4，根据家庭成员当前周期内的生理特征向量，分析家庭成员当前情绪状态，具体为：

401，判断家庭成员情绪是否波动，具体为：对比当前周期与前一周期的生理特征向量中的元素，若元素变化个数超过生理特征向量长度的一半，则判定情绪发生波动，执行502；否则，判定情绪未发生波动，等待处理后一周期的多维生理数据；

402，判断家庭成员情绪变化趋势，具体为：若当前周期的生理特征向量中包含至少两个非0元素，则判定情绪不稳定，执行503；否则，判定情绪稳定，等待处理后一周期的多维生理数据；

403，根据家庭成员当前周期内的生理特征向量，查询生理特征向量到情绪状态的映射表，得出服刑人员当前情绪状态；

步骤5，建立情绪状态到情绪调节音乐的映射表，针对家庭成员的当前情绪状态播放相应的音乐以调节家庭成员的情绪状态。

2.根据权利要求1所述的基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法，其特征在于，步骤2中特征降维采用主成成分分析或独立成分分析或线性区别分析或Kohonen匹配方法进行。

3.根据权利要求1所述的基于生理数据分析的智能家居音乐控制方法，其特征在于，步骤4中情绪状态分为喜、怒、悲、恐四个等级。

4.基于生理数据分析的智能家居音乐控制系统，其特征在于，多个生理数据采集模块和、生理数据存储模块、情绪感知模块、情绪推荐模块、主控制器模块、无线传输模块，情绪感知模块包括降维分析模块和情绪分级模块；

生理数据采集模块实时采集用户的各项生理数据，并传输至生理数据存储模块进行存储；降维分析模块对生理数据存储模块存储的多维度生理数据进行特征降维，特征降维包括特征抽取和特征选择，生成最优维度空间；情绪分级模块对降维后的多维生理数据进行生理特征向量统计，建立生理特征向量到情绪状态的映射表，并根据用户当前周期内的生理特征向量，分析用户当前情绪状态；情绪推荐模块根据情绪分级模块分析出的用户当前情绪状态以及情绪状态到情绪调节音乐的映射表，向用户推送相应的情绪调节音乐；主控制器模块根据情绪推荐模块推荐的情绪调节音乐类型，通过无线传输模块控制家用播放器播放相应的音乐。

5.根据权利要求4所述的基于生理数据分析的智能家居音乐控制系统，其特征在于，还包括数据预处理模块，用于对生理数据采集模块采集到的多维生理数据进行过滤，滤除采集错误与误差。

6.根据权利要求4所述的基于生理数据分析的智能家居音乐控制系统，其特征在于，数据预处理模块采用格罗布斯准则对多维生理数据进行过滤。