CN106691430A - 一种情绪判断方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种情绪判断方法及装置，其中，本方法包括：获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态。本发明一是，提供了一种高效、低成本的情绪判断途径，二是，实现了对人体的情绪进行简便、有效、且准确的判断，提高了用户体验。

Description

一种情绪判断方法和装置

技术领域

本发明实施方式涉及医疗技术领域，特别是涉及一种情绪判断方法和装置。

背景技术

情绪，是对一系列主观认知经验的通称，是多种感觉、思想和行为综合产生的心理和生理状态。

现有技术中，情绪识别的方法主要是利用摄像机获取用户图像，通过图像处理和识别技术进行判断，具体来说：

基于摄像机等摄录设备的图像处理方法，也即，通过摄像机采集的视频，逐帧进行图像处理，寻找表示情绪的有效特征，进而实现情绪识别。

但是，该方式的缺点较为明显：

a、受光照影响严重，戴眼镜与否，眼睛尺寸个体差异，个体反应和习惯差异大；

b、鲁棒、适应背景变化的特征寻找困难；

c、摄像机采集的是用户的表情和动作，这些是情绪的外在表示形式，容易受到用户的隐藏和掩饰。

综上所述，现有技术中，还没有一种能够对人体的情绪进行简便、有效、准确的判断方法。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种情绪判断方法和装置，能够给用户带来一种用户体验良好的情绪判断方法和装置。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种情绪判断方法。

一种情绪判断方法，该方法包括：

获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；

采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；

根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态。

优选的，获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标具体包括：

获取被测对象的连续心电信号；

在连续心电信号中取出一个完整的心电信号波形；

在心电信号波形中确定R波峰值点；

根据时间序列采集频率计算得到相邻R波时间间隔。

优选的，采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标具体包括：

确定皮肤电信号的波峰个数n、波峰高度h、最高波峰振幅H以及常数K；

按Y＝Kn*(h/H)计算得到Y值，Y值即是第二参考指标。

优选的，根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态包括：

当第一参考指标上升，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端消极情绪；

当第一参考指标上升，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微消极情绪。

优选的，根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态还包括：

当第一参考指标下降，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端积极情绪；

当第一参考指标下降，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微积极情绪。

本发明还提出了一种情绪判断装置，该装置包括：

心电信号处理模块，用于获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；

皮肤电信号处理模块，用于采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；

情绪判断模块，用于根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态。

优选的，心电信号处理模块包括连续心电信号获取单元、心电信号波形提取单元、R波峰值点确定单元以及相邻R波时间间隔计算单元，其中，

连续心电信号获取单元用于获取被测对象的连续心电信号；

心电信号波形提取单元用于心电信号波形提取单元用于在连续心电信号中取出一个完整的心电信号波形；

R波峰值点确定单元用于在心电信号波形中确定R波峰值点；

相邻R波时间间隔计算单元用于根据时间序列采集频率计算得到相邻R波时间间隔。

优选的，皮肤电信号处理模块包括参数确定单元和参数计算单元，其中，

参数确定单元用于确定皮肤电信号的波峰个数n、波峰高度h、最高波峰振幅H以及常数K；

参数计算单元用于按Y＝Kn*(h/H)计算得到Y值，Y值即是第二参考指标。

优选的，情绪判断模块包括第一判断单元和第二判断单元，其中，

第一判断单元用于当第一参考指标上升，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端消极情绪；

第二判断单元用于当第一参考指标上升，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微消极情绪。

优选的，情绪判断模块包括第三判断单元和第四判断单元，其中，

第三判断单元用于当第一参考指标下降，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端积极情绪；

第四判断单元用于当第一参考指标下降，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微积极情绪。

实施本发明的情绪判断方法及装置，获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态。本发明一是，提供了一种高效、低成本的情绪判断途径，二是，实现了对人体的情绪进行简便、有效、且准确的判断，提高了用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的情绪判断方法第一实施例流程图；

图2是本发明实施例提供的情绪判断方法第二实施例流程图；

图3是本发明实施例提供的情绪判断方法第三实施例流程图；

图4是本发明实施例提供的情绪判断方法第四实施例流程图；

图5是本发明实施例提供的情绪判断方法第五实施例流程图；

图6是本发明实施例提供的情绪判断装置第六实施例结构框图；

图7是本发明实施例提供的情绪判断方法的第一心电信号示意图；

图8是本发明实施例提供的情绪判断方法的第二心电信号示意图；

图9是本发明实施例提供的情绪判断方法的皮肤电信号电路图；

图10是本发明实施例提供的情绪判断方法的皮肤电信号趋势图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：

本发明实施例1提供了情绪判断方法的第一优选实施例，如图1所示为本发明实施例提供的情绪判断方法第一实施例流程图。

参阅图1，本实施例提供的一种情绪判断方法，本方法包括以下步骤：

S1、获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；

S2、采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；

S3、根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态。

在上述步骤S1中，可以采心电图机获取被测对象的心电信号。其工作原理如下所述：心脏在搏动之前，心肌首先发生兴奋，在兴奋过程中产生微弱电流，该电流经人体组织向各部分传导，由于身体各部分的组织不同，各部分与心脏间的距离不同，因此在人体体表各部位，表现出不同的电位变化，也即，人体心脏内电活动所产生的表面电位与时间的关系表现为心电信号。

其中，时域指标是所有相邻R波时间间隔的均方根值。

可以理解的是，本实施例所采用的心电图机可以是具备电性连接的单独设备，也可以是集成于情绪判断装置的一个功能模块。

在上述步骤S2中，被测对象佩戴采集设备，该采集设备可以是电极、导联等设备。

优选的，采集人体皮肤电信号数据有以下两种方法：

1、测量两电极所在部位之间的阻抗；

2、测量两电极之间的电压。

需要理解的是，电压波形的变化与阻抗的变化相似。其中，第一种测量方法的基础是从外部引入电流，称为外源性方法；第二种测量方法中不需要引入外部电流，所测量得到的电压来自于身体内部电压源，称为内源性方法。

优选的，本实施例采用上述第一种方法，测量的典型部位包括但不限于手指、手掌、脚趾或者脚掌。

可以理解的是，本实施例所采用的皮肤电信号采集设备可以是具备电性连接的单独设备，也可以是集成于情绪判断装置的一个功能模块。

在上述步骤S3中，综合第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态，其中，可判断的情绪状态包括：极端消极情绪、轻微消极情绪、极端积极情绪、以及轻微积极情绪。

具体来说，极端消极情绪包括悲伤、愤怒等情绪类型，轻微消极情绪包括沮丧、压抑等情绪类型，极端积极情绪包括兴奋、高兴等情绪类型，轻微积极情绪包括开心、愉悦等情绪类型。

本实施例的有益效果在于，通过获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态。实现了一种高效、低成本的情绪判断途径，同时，实现了对人体的情绪进行简便、有效、且准确的判断，提高了用户体验。

实施例2：

本发明实施例2提供了情绪判断方法的第二优选实施例，如图2所示为本发明实施例提供的情绪判断方法第二实施例流程图。

参阅图2，基于上述实施例，获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标具体包括：

S11、获取被测对象的连续心电信号；

S12、在连续心电信号中取出一个完整的心电信号波形；

S13、在心电信号波形中确定R波峰值点；

S14、根据时间序列采集频率计算得到相邻R波时间间隔。

在上述步骤S11中，如图7所示，获取被测对象的连续心电信号。

在上述步骤S12中，如图8所示，在连续心电信号中取出一个完整的心电信号波形。

在步骤S13中，如图8所示，首先，用滑动平均法对图8波形去噪，对该波形一阶求导，为0的点即为P、R、T波最值点，然后，进一步对比附近的几个点的斜率，R波斜率最大，因此，可以通过最大斜率得到R波点。

在上述步骤S14中，首先，根据时间序列采集频率计算相邻两个R波的时间间隔，即得到该段心电信号的RR间隔数据，然后，根据所有RR间隔数据的均方根值计算得到时域指标，作为第一参考指标。

本实施例的有益效果在于，通过获取被测对象的连续心电信号，然后，在连续心电信号中取出一个完整的心电信号波形，进一步的，在心电信号波形中确定R波峰值点，最后，根据时间序列采集频率计算得到相邻R波时间间隔，实现了对第一参考指标的准确计算，为后续情绪判断提供了的数据基础。

实施例3：

本发明实施例3提供了情绪判断方法的第三优选实施例，如图3所示为本发明实施例提供的情绪判断方法第三实施例流程图。

参阅图3，基于上述实施例，采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标具体包括：

S21、确定皮肤电信号的波峰个数n、波峰高度h、最高波峰振幅H以及常数K；

S22、按Y＝Kn*(h/H)计算得到Y值，Y值即是第二参考指标。

在上述步骤S21中，如图9所示，本实施例所采用的皮肤电信号采集设备的内部电路图。

本实施例所采用的皮肤电信号采集设备，通过横跨在皮肤上的两片金属电极，接入内部信号调理电路，通过外源性测量，持续微小电流流经皮肤。其中：

隔直电容用于滤除直流信号，目标信号为皮肤电导的变化；

OP1器件用于跟随器/前置放大，降低噪声、阻抗变换、低通滤波；

OP2器件用于信号放大，输出模拟信号至ADC；

OP3器件用于基准电压源，提供基准电压、低阻抗输出。

在上述步骤S22中，通过相关算法，可以算出被测对象在情绪波动的时候的波峰个数n波峰高度h、最高波峰振幅H以及常数K。其中，最高波峰振幅H可以通过滑动平均法去噪音，一阶求导得到波峰点，通过波峰点得到。

h/H作为一个参数，引入第二参考指标：

Y＝Kn*(h/H)

在本实施例中，对多个被测对象定标：首先，记录多个不同被测对象在不同情绪状态下的第二参考指标，然后，记录单个被测对象在不同情绪状态下的第二参考指标，从而得出在某种情绪下的第二参考指标的最大值与最小值。

本实施例的有益效果在于，通过确定皮肤电信号的波峰个数n、波峰高度h、最高波峰振幅H以及常数K，然后，按Y＝Kn*(h/H)计算得到第二参考指标，实现了对第二参考指标的准确计算，为后续情绪判断提供了的数据基础。

实施例4：

本发明实施例4提供了情绪判断方法的第四优选实施例，如图4所示为本发明实施例提供的情绪判断方法第四实施例流程图。

参阅图4，基于上述实施例，根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态包括：

S31、当第一参考指标上升，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端消极情绪；

S32、当第一参考指标上升，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微消极情绪。

如图10所示，被测对象在恐惧情绪下，波峰最多，其次是高兴情绪，再次是负面情绪；被测对象在极端情绪下，波峰值与波峰数会显著增加；被测对象在轻微情绪下，波峰值与波峰数于一个较低的值。

因此，当第一参考指标上升，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端消极情绪，例如，图10所示的愤怒情绪和恐惧情绪；当第一参考指标上升，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微消极情绪，例如，图10所示的厌恶情绪和悲伤情绪。

本实施例的有益效果在于，通过当第一参考指标上升，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端消极情绪，以及，当第一参考指标上升，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微消极情绪，实现了对极端和轻微消极情绪的准确判断。

实施例5：

本发明实施例5提供了情绪判断方法的第五优选实施例，如图5所示为本发明实施例提供的情绪判断方法第五实施例流程图。

参阅图5，基于上述实施例，根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态还包括：

S33、当第一参考指标下降，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端积极情绪；

S34、当第一参考指标下降，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微积极情绪。

如图10所示，被测对象在恐惧情绪下，波峰最多，其次是高兴情绪，再次是负面情绪；被测对象在极端情绪下，波峰值与波峰数会显著增加；被测对象在轻微情绪下，波峰值与波峰数于一个较低的值。

因此，当第一参考指标下降，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端积极情绪，例如，图10所示的高兴情绪；当第一参考指标下降，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微积极情绪，例如，图10所示的惊奇情绪。

本实施例的有益效果在于，通过当第一参考指标下降，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端积极情绪，以及，当第一参考指标下降，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微积极情绪，实现了对极端和轻微积极情绪的准确判断。

实施例6：

本发明实施例6提供了情绪判断装置的第六优选实施例，如图6所示为本发明实施例提供的情绪判断装置第六实施例流程图。

参阅图6，本发明还提出了一种情绪判断装置，该装置包括：

心电信号处理模块10，用于获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；

皮肤电信号处理模块20，用于采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；

情绪判断模块30，用于根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态。

优选的，心电信号处理模块10包括连续心电信号获取单元11、心电信号波形提取单元12、R波峰值点确定单元13以及相邻R波时间间隔计算单元14，其中，

连续心电信号获取单元11用于获取被测对象的连续心电信号；

心电信号波形提取单元12用于心电信号波形提取单元用于在连续心电信号中取出一个完整的心电信号波形；

R波峰值点确定单元13用于在心电信号波形中确定R波峰值点；

相邻R波时间间隔计算单元14用于根据时间序列采集频率计算得到相邻R波时间间隔。

优选的，皮肤电信号处理模块20包括参数确定单元21和参数计算单元22，其中，

参数确定单元21用于确定皮肤电信号的波峰个数n、波峰高度h、最高波峰振幅H以及常数K；

参数计算单元22用于按Y＝Kn*(h/H)计算得到Y值，Y值即是第二参考指标。

优选的，情绪判断模块30包括第一判断单元31和第二判断单元32，其中，

第一判断单元31用于当第一参考指标上升，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端消极情绪；

第二判断单元32用于当第一参考指标上升，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微消极情绪。

优选的，情绪判断模块30包括第三判断单元33和第四判断单元34，其中，

第三判断单元33用于当第一参考指标下降，且第二参考指标较大时，判断得到被测对象处于极端积极情绪；

第四判断单元34用于当第一参考指标下降，且第二参考指标较小时，判断得到被测对象处于轻微积极情绪。

可以理解的是，本实施例所采用的心电信号处理模块10可以是具备电性连接的单独设备，也可以是集成于情绪判断装置的一个功能模块。

可以理解的是，本实施例所采用的皮肤电信号处理模块20可以是具备电性连接的单独设备，也可以是集成于情绪判断装置的一个功能模块。

本实施例的有益效果在于，通过获取被测对象的心电信号，根据心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；采集被测对象的皮肤电信号，根据皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；根据第一参考指标和第二参考指标的变化趋势判断被测对象的情绪状态。提供了一种高效、低成本的情绪判断装置，同时，实现了对人体的情绪进行简便、有效、且准确的判断，提高了用户体验。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种情绪判断方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被测对象的心电信号，根据所述心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；

采集所述被测对象的皮肤电信号，根据所述皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；

根据所述第一参考指标和所述第二参考指标的变化趋势判断所述被测对象的情绪状态。

2.根据权利要求1所述的情绪判断方法，其特征在于，所述获取被测对象的心电信号，根据所述心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标具体包括：

获取被测对象的连续心电信号；

在所述连续心电信号中取出一个完整的心电信号波形；

在所述心电信号波形中确定R波峰值点；

根据时间序列采集频率计算得到所述相邻R波时间间隔。

3.根据权利要求1所述的情绪判断方法，其特征在于，所述采集所述被测对象的皮肤电信号，根据所述皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标具体包括：

确定所述皮肤电信号的波峰个数n、波峰高度h、最高波峰振幅H以及常数K；

按Y＝Kn*(h/H)计算得到Y值，所述Y值即是所述第二参考指标。

4.根据权利要求1-3任一项所述的情绪判断方法，其特征在于，所述根据所述第一参考指标和所述第二参考指标的变化趋势判断所述被测对象的情绪状态包括：

当所述第一参考指标上升，且所述第二参考指标较大时，判断得到所述被测对象处于极端消极情绪；

当所述第一参考指标上升，且所述第二参考指标较小时，判断得到所述被测对象处于轻微消极情绪。

5.根据权利要求1-3任一项所述的情绪判断方法，其特征在于，所述根据所述第一参考指标和所述第二参考指标的变化趋势判断所述被测对象的情绪状态还包括：

当所述第一参考指标下降，且所述第二参考指标较大时，判断得到所述被测对象处于极端积极情绪；

当所述第一参考指标下降，且所述第二参考指标较小时，判断得到所述被测对象处于轻微积极情绪。

6.一种情绪判断装置，其特征在于，所述装置包括：

心电信号处理模块，用于获取被测对象的心电信号，根据所述心电信号的相邻R波时间间隔计算时域指标，作为第一参考指标；

皮肤电信号处理模块，用于采集所述被测对象的皮肤电信号，根据所述皮肤电信号的波峰个数、波峰高度以及最高波峰振幅计算得到第二参考指标；

情绪判断模块，用于根据所述第一参考指标和所述第二参考指标的变化趋势判断所述被测对象的情绪状态。

7.根据权利要求6所述的情绪判断装置，其特征在于，所述心电信号处理模块包括连续心电信号获取单元、心电信号波形提取单元、R波峰值点确定单元以及相邻R波时间间隔计算单元，其中，

所述连续心电信号获取单元用于获取被测对象的连续心电信号；

所述心电信号波形提取单元用于心电信号波形提取单元用于在所述连续心电信号中取出一个完整的心电信号波形；

所述R波峰值点确定单元用于所述在所述心电信号波形中确定R波峰值点；

所述相邻R波时间间隔计算单元用于根据时间序列采集频率计算得到所述相邻R波时间间隔。

8.根据权利要求6所述的情绪判断装置，其特征在于，所述皮肤电信号处理模块包括参数确定单元和参数计算单元，其中，

所述参数确定单元用于确定所述皮肤电信号的波峰个数n、波峰高度h、最高波峰振幅H以及常数K；

所述参数计算单元用于按Y＝Kn*(h/H)计算得到Y值，所述Y值即是所述第二参考指标。

9.根据权利要求6-8任一项所述的情绪判断装置，其特征在于，所述情绪判断模块包括第一判断单元和第二判断单元，其中，

所述第一判断单元用于当所述第一参考指标上升，且所述第二参考指标较大时，判断得到所述被测对象处于极端消极情绪；

所述第二判断单元用于当所述第一参考指标上升，且所述第二参考指标较小时，判断得到所述被测对象处于轻微消极情绪。

10.根据权利要求6-8任一项所述的情绪判断装置，其特征在于，所述情绪判断模块包括第三判断单元和第四判断单元，其中，

所述第三判断单元用于当所述第一参考指标下降，且所述第二参考指标较大时，判断得到所述被测对象处于极端积极情绪；

所述第四判断单元用于当所述第一参考指标下降，且所述第二参考指标较小时，判断得到所述被测对象处于轻微积极情绪。