CN108158572B - 一种基于穴位生物电信号的疲劳检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于穴位生物电信号的疲劳检测方法及系统，其中的方法包括步骤：分别持续获取多个穴位的生物模拟电信号，并根据多个生物模拟电信号处理得到多个生物数字电信号；所述多个生物数字电信号与所述多个穴位分别一一对应；调用预存的穴位疲劳数据库，于穴位疲劳数据库中获取与所述多个穴位分别一一对应的多个疲劳阈值；并比较每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值，得到多个疲劳系数；根据所有疲劳系数处理得到一疲劳状态值；于穴位疲劳数据库中获取总疲劳阈值，并比较所述疲劳状态值和所述总疲劳阈值的大小，得到并输出疲劳检测结果。由此本发明简化了疲劳检测的处理方法和降低疲劳检测难度，并提高疲劳检测效率、准确率和可信度。

Description

一种基于穴位生物电信号的疲劳检测方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于穴位生物电信号的疲劳检测方法及系统。

背景技术

随着经济与科技的高速发展，人们的生活节奏不断加快，长时间连续不间断地学习或工作成为人们的生活常态。这种快节奏的生活方式在促进社会发展和人类进步的同时，也无可避免地带来了一些副作用——长时间不间断地工作会使人的生理机能下降，让人产生疲劳感。但是，人们在工作投入时，往往会忽视身体所发出的细微的疲劳信号，只有在自身极度疲劳的情况下才会停止工作。并且，人体疲劳的加深会引起运动能力和工作效率降低，在需要集中精力进行精细作业或安全作业的情况下，人体疲劳的加深还会提高作业事故的发生率，甚至造成不可弥补的安全事故，对人体安全也造成了威胁，如疲劳驾驶。

因此，为了及时得知人体疲劳状态，减少安全事故和在一定程度上提高作业精度和效率，在部分作业前需要对人体疲劳状态进行检测。目前针对人体疲劳状态的检测方法一般有主观检测和客观检测这两种。其中，主观检测是指根据主观调查表、自我记录表以及睡眠习惯调查表和斯坦福睡眠尺度来检测受试者的疲劳程度。也即，对疲劳程度的评定主要是通过问卷调查的形式来进行的，这种方式能够提供关于疲劳的多种信息，如脑力疲劳出现的时间、造成疲劳的原因和主观上的不舒适感觉等。主观检测在实际操作过程中，由于存在评分主观、评分标准不易统一，容易受记忆及其他个人能力的影响，甚至可能会出现受测者故意隐瞒自己的真实感受，迎合主试意图等现象，故该检测方法无法避免其固有的效度和可信度较低的缺点。

而客观检测是指利用仪器、设备等工具对人体的心理、生理以及生化方面的参数进行检测，其中的常见两种检测方式分为：基于面部特征的疲劳检测方式和基于生理特征的疲劳检测方式。

基于面部特征的疲劳检测方式是一种通过对受测者的面部特征如眼睛、嘴巴和头的分析进行人体疲劳判定的方法。如通过持续采集受测者的脸部图像，提取其眼睛和嘴巴的特征点信息，分别计算右眼和左眼的闭合比例以及嘴巴的张开时间，与预设的闭合比例阈值及张开时间阈值进行比较，从而实现对受测者疲劳状态的判定。但是，在实际中，脸部图像的判别相当容易受到背景或是使用者不经意的动作影响，而导致采集的图像本身存在较大的误差而影响判定结果。并且，在使用图像进行判定时，需要运行较复杂的算法，由此会花费较多的处理时间，影响疲劳度判定效率。

基于生理特征的疲劳检测方式是一种通过对受测者的脑电信号、心电信号和呼吸等生理特征进行人体疲劳判定的方法。如通过脑电采集传感器采集脑电信号，再对脑电信号进行小波去噪处理，去掉脑电伪迹和高频造成，最后进行处理分析，实现对受测者疲劳状态的判定。或者，将获取的脑电信号进行信号预处理和噪音检测后，将其频率分为多个频带，并提取出相对功率信号，再对相对功率信号进行特征平滑处理，再对由相对功率和一阶差分动态特征形成的特征向量进行降维，然后特征降维后的特征向量进行特征选择，从而确定疲劳等级，实现对疲劳状态的判定。或者通过采集受测者的心电信号或肌电信号或脉搏信号或呼吸信号或人体组织液，如唾液、血糖、血脂和血氧饱和度，并对采集的信号进行分析而实现对受测者疲劳状态的判定。但是，在实际中，这些信号的采集很容易受到受测者的即时运动或即时饮食、以及检查过程所在的环境的影响，导致采集的信号并不是受测者稳定状态时的信号，会影响疲劳度分析的准确率。并且，采集到上述信号后，还要通过较为复杂的算法分析和处理才能得到最终的判定结果，耗费时间较多，处理效率低。

发明内容

为解决上述现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种基于穴位生物电信号的疲劳检测方法及系统，简化疲劳检测的处理方法和降低疲劳检测难度，并提高疲劳检测效率、准确率和可信度。

首先，本发明提供了一种基于穴位生物电信号的疲劳检测方法，包括以下步骤：

分别持续获取多个穴位的生物模拟电信号，并根据多个生物模拟电信号处理得到多个生物数字电信号；所述多个生物数字电信号与所述多个穴位分别一一对应；

调用预存的穴位疲劳数据库，于穴位疲劳数据库中获取与所述多个穴位分别一一对应的多个疲劳阈值；并比较每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值，得到多个疲劳系数；

根据所有疲劳系数处理得到一疲劳状态值；

于穴位疲劳数据库中获取总疲劳阈值，并比较所述疲劳状态值和所述总疲劳阈值的大小，得到并输出疲劳检测结果。

由此，本发明通过上述疲劳检测方法，简化了疲劳检测的处理方法和降低了疲劳检测难度，并提高疲劳检测效率、准确率和可信度。

进一步，所述步骤比较每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值，得到多个疲劳系数，具体包括以下步骤：

计算得到每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值的差值；

计算每一差值与其对应的疲劳阈值的比值，得到多个疲劳系数。

通过上述步骤，实现只需要进行相减运算和相除运算，即可获得判断疲劳程度的相关系数——疲劳系数，从而进一步简化对生物数字电信号的处理，得到处理步骤更加简单和优化，更利于疲劳检测结果的获取效率的提高。

进一步，所述步骤根据所有疲劳系数处理得到一疲劳状态值，具体包括以下步骤：

从预设的穴位疲劳数据库中获取各个穴位对应的权重比例因子；

计算每一疲劳系数和其对应的权重比例因子的乘积，得到所有疲劳系数的疲劳度值；

计算所有疲劳度值的总和，得到疲劳状态值。

通过上述步骤，利用多次试验得到的所需检测的穴位对应的权重比例因子，与其对应的穴位的疲劳系数的乘积得到疲劳度值，再利用所有疲劳度值的总和代表疲劳状态值，不仅有利于进一步简化对疲劳度检测的处理步骤，使得检测方法更加简化，而且还能够提高疲劳状态值的获取精度，从而提高对受测者当前的疲劳状态的检测结果的准确率。

进一步，所述步骤于穴位疲劳数据库中获取总疲劳阈值，并比较所述疲劳状态值和所述总疲劳阈值的大小，得到并输出疲劳检测结果，具体包括以下步骤：

调用所述穴位疲劳数据库，并于所述穴位疲劳数据库中获取总疲劳阈值；

比较所述疲劳状态值与所述总疲劳阈值的大小；

如果疲劳状态值小于或等于所述总疲劳阈值，则输出表示当前状态为正常的检测结果；如果疲劳状态值大于所述总疲劳阈值，则输出表示当前状态为疲劳的检测结果。

通过上述步骤，利用经过多次试验得到的总疲劳阈值来与经过检测和相关运算获得的疲劳状态值进行大小比较，从而得到疲劳的检测结果，也使得检测方法更加简化，并能提高检测结果获得的准确率和效率。

进一步，在疲劳状态值小于或等于所述总疲劳阈值时，还返回执行所述步骤分别持续获取多个穴位的生物电信号，并记录获得的多个生物电信号，继续检测疲劳状态；

且/或，在疲劳状态值大于所述总疲劳阈值时，还输出报警信号。

通过在疲劳状态值小于或等于总疲劳阈值时，继续检测疲劳状态，有利于保证对受测者的疲劳状态的持续监控，避免因疲劳引起的突发事件发生。而通过在疲劳状态值大于总疲劳阈值时，输出报警信号去警示受测者或与受测者处于当前同一环境的其他人，可以有效防止因疲劳引发的事故发生。

进一步，所述步骤如果疲劳状态值大于所述总疲劳阈值时，输出表示当前状态为疲劳的检测结果和报警信号，具体包括以下步骤：

计算疲劳状态值和总疲劳阈值的当前疲劳差值；

调用穴位疲劳数据库，获取表示轻度疲劳的轻度疲劳阈值、表示中度疲劳的中度疲劳阈值和表示重度疲劳的重度疲劳阈值；

比较当前疲劳差值与轻度疲劳阈值的大小，如果当前疲劳差值小于或等于轻度疲劳阈值，则仅输出并显示报警信号，否则，比较当前疲劳差值与中度疲劳阈值的大小；

如果当前疲劳差值小于或等于中度疲劳阈值，则输出并显示报警信号，且通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第一分贝值发出警报声；否则，比较当前疲劳差值与重度疲劳阈值的大小；

如果当前疲劳差值小于或等于重度疲劳阈值，则输出并显示报警信号，且通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第二分贝值发出警报声；否则，在输出并显示报警信号的同时，通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第三分贝值发出警报声，并控制振动器或用户端设备进入振动状态；所述第一分贝值小于所述第二分贝值，所述第二分贝值小于所述第三分贝值；

且/或，在疲劳状态值大于所述总疲劳阈值时，输出表示当前状态为疲劳的检测结果和报警信号，并将检测结果和报警信号发送至与当前受测者建立预警关系的其它用户的用户端设备。

通过对疲劳状态值划分层级进行报警，实现在不同级别的疲劳度时进行不同的报警，提高了报警布局的合理性，并能够受测者进行更好的警示，能够更好地避免事故发生。

为达到本发明的另一目的，本发明还提供了一种基于穴位生物电信号的疲劳检测系统，其包括穴位信号采集器、存储器、处理器、显示器和供电电源；

所述穴位信号采集器用于采集多个穴位的生物模拟电信号；

所述存储器存储有穴位疲劳数据库和多条指令；

所述处理器适于执行所述多条指令，并根据所述多条指令执行上述任一项所述的基于穴位生物电信号的疲劳检测方法；

所述显示器显示由所述处理器输出的疲劳检测结果；

所述供电电源为所述穴位信号采集器、存储器、处理器和显示器供电。

由于本发明的基于穴位生物电信号的疲劳检测系统包含本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测方法，故本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统也具有本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测方法所产生的有益技术效果，故相同的技术效果部分在此不进行赘述。并且，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统还具有结构简单、便携性高和成本低的优点。

进一步，所述穴位信号采集器包括采集模块和多个穴位探头；所述多个穴位探头分别与所述采集模块电连接，并将采集得到的生物模拟电信号输送至所述采集模块，由所述采集模块将多个生物模拟电信号进行放大和滤波处理后，输送至所述处理器。通过此处限定，有利于进一步简化穴位信号采集器的结构，并通过穴位信号采集器直接对生物模拟电信号进行放大和滤波处理输送至处理器，有利于简化了处理器的负担，从而能进一步提高疲劳检测结果的获取效率。

进一步，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统还包括报警器；所述报警器与所述处理器信号连接，并由所述处理器根据所述疲劳检测结果控制其工作状态；

且/或，还包括振动器；所述振动器与所述处理器信号连接，并由所述处理器根据所述疲劳检测结果控制其工作状态；

且/或，还包括与处理器信号连接的无线模块和/或GSM模块。

通过增设报警器，警示受测者和相关者，有利于减少因疲劳产生的意外事故的发生。通过增设振动器，通过振动的方式对受测者进行振动提醒，更能引起疲劳的受测者的注意，从而具有更好地提醒效果。通过增设无线模块和/或GSM模块，有利于将受测者的疲劳检测结果发送至与受测者相关的人员，能够更好地避免因疲劳引起的意外事故的发生。

进一步，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统还包括穿戴本体；所述穴位信号采集器、存储器、处理器、显示器和供电电源设置于所述穿戴本体。通过将本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统设置为一可穿戴的便携设备，能够更好地提高了本系统的便携性，也方便了受测者进行疲劳度检测，能够更好地对受测者进行监控和提醒。

综上所述，本发明通过基于中医传统经穴理论，采集人体穴位生物电信号，来研究其所取信号与人体疲劳状态的相关性，为人体疲劳状态的检测提供相关性参考和建议。具体地，本发明通过利用穴位上的生物电信号，依据不同穴位的权重比例因子，进行多个穴位综合分析判断，提高疲劳检测的准确性，并持续采集穴位生物电信号，实时对人体疲劳进行检测，具有更高的实时性，还达到了以下技术效果：

1)解决了现有主流检测技术存在的检测技术难度高、设备复杂、不易操作、受测者容易存在抵触心理等问题；

2)通过结合多穴位生物电信号进行综合判断，保证参数相关性大，提高系统可靠性，检测时只需对准穴位并选定对应的参数后即可开始检测，方便了受测者自身的检测使用；

3)通过判断出受测者当前所处的疲劳状态，及时提醒受测者劳逸结合，对提高工作效率、减少事故发生、避免人体过劳和避免积劳成疾有着很大的作用。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统的结构框图；

图2为本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统的其中一种外形结构的结构图；

图3为图2中的基于穴位生物电信号的疲劳检测系统进一步改进后的结构图；

图4为本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测方法的方法流程图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明提供了一种基于穴位生物电信号的疲劳检测系统，其包括穴位信号采集器1、存储器2、处理器3、显示器4和供电电源5。

所述穴位信号采集器1用于采集多个穴位的生物模拟电信号。所述存储器2存储有穴位疲劳数据库和多条指令。所述处理器3适于执行所述多条指令，并根据所述多条指令进行疲劳检测。所述显示器4显示由所述处理器3输出的疲劳检测结果，所述供电电源5为所述穴位信号采集器1、存储器2、处理器3和显示器4供电。虽然本发明没有提及开启本系统的触发结构，但是，本系统在需要使用时开启，而在不需要使用时关闭的，可以通过利用与供电电源5电连接的按钮(如图2中的6所示)实现控制，在此不进行赘述。

具体地，请参阅图2，所述穴位采集器包括采集模块和多个穴位探头(11、12、13和14)。所述多个穴位探头(11、12、13和14)分别与所述采集模块电连接，并将采集得到的生物模拟电信号输送至所述采集模块，由采集模块将多个生物模拟电信号进行放大和滤波处理后，输送至所述处理器3。所述处理器3会将接收到的多个生物模拟电信号转换为生物数字电信号，并根据生物数字电信号进行疲劳检测，最终输出疲劳检测结果至显示器4。

其中，根据本实施例介绍的采集模块的功能，其必然包括放大器、滤波器及相关的其它电子电路，也即，本发明的采集模块的结构是与现有技术中能够实现相同功能的采集模块的结构相同的，故在此不对采集模块的结构进行详述。另外，本发明的处理器3为嵌入式单片机，如stm32系列的单片机。

为能够及时警示受测者和相关者，更好地避免因疲劳引起的意外事故的发生，作为一种更优的技术方案，请参阅图3，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统还包括报警器7。所述报警器7与所述处理器3信号连接，并由所述处理器3根据所述疲劳检测结果控制其工作状态。也即，当疲劳检测结果显示为受测者的当前状态为疲劳时，则处理器3便会控制报警器7发声和/或亮灯报警；而当疲劳检测结果显示为受测者的当前状态为正常时，也即表示处于非疲劳状态，则处理器3不会控制报警器7进行发声或亮灯报警，也即报警器7此时处于待机状态。

本实施例中，所述报警器7可为蜂鸣器或语音报警器7或警示灯或蜂鸣器/语音报警器7与警示灯的组合。

而为更能引起疲劳的受测者的注意，以更好地避免因疲劳引起的意外事故的发生，作为一种更优的技术方案，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统还包括振动器；所述振动器与所述处理器3信号连接，并由所述处理器3根据所述疲劳检测结果控制其工作状态。也即，当疲劳检测结果显示为受测者的当前状态为疲劳时，则处理器3便会控制振动器发生振动而提醒受测者或相关人员；而当疲劳检测结果显示为受测者的当前状态为正常时，也即表示处于非疲劳状态，则振动器此时处于待机状态。

其中，本实施例中的振动器可以和处理器3直接通过导线连接而实现信号连接，也可以通过无线连接方式或蓝牙方式实现信号连接。在振动器通过无线连接方式或蓝牙方式实现与处理器3的信号连接时，振动器和处理器3可以分离设置，并被佩戴或携带在受测者和/或与受测者相关的人员上，这样可以加强提醒作用，能够具有更好的提醒效果；此时，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统还包括与处理器3信号连接的无线模块或蓝牙模块。

而为了方便与受测者相关的其他人员对受测者的当前疲劳状态的得知，增强监督效率，作为一种更优的技术方案，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统还包括GSM模块，所述GSM模块与所述处理器3电连接。在处理器3获得疲劳检测结果后，还通过GSM模块将疲劳检测结果发送至与受测者相关的用户的移动设备终端，并由移动设备终端显示。

另外，为方便携带和提高检测的自主性和易操作性，作为一种更优的技术方案，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统还包括穿戴本体。此时，可将穴位信号采集器1、存储器2、处理器3、显示器4和供电电源5都设置在穿戴本体上，其中，穴位信号采集器1的各个穴位探头的检测端外露于穿戴本体外，使得受测者佩戴后，能够将各个穴位探头置于相应的穴位上，实现检测。而优选地，在不使用本系统时，可将各个穴位检测探头及其与采集模块连接的导线收纳于穿戴本体中，而在使用本系统时，可从穿戴本体中将穴位检测探头和导线拉出，使穴位检测探头置于相应的穴位上进行检测。其中，穿戴本体可以表现成头箍或手表或衣服等方式。

以下，说明一下本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测系统的工作原理：

首先，将多个穴位探头(11、12、13和14)贴合在受测者相应的穴位处，其中，穴位的选取可根据实验获取，而本发明中是通过选取人体体表左右的十二原穴中的其中几个穴位，具体穴位可根据实际检测需要选取。然后，开启工作电源，让本系统处于工作状态。此时，各个穴位探头便会检测到相应穴位的生物模拟电信号，并输入到采集模块。采集模块对生物模拟电信号依次进行放大和滤波处理，得到一个可以输入到处理器3中的模拟电信号。处理器3对由采集模块持续输入的模拟电信号进行数模转换处理，得到与各个穴位的模拟电信号对应的电压信号(下面称为生物数字电信号)，其中，电压信号的范围为0～3V，能够通过电压值的大小在一定程度上反应疲劳状态。

以下，为处理器3对由采集模块持续输入的模拟电信号进行处理，以获取疲劳检测结果的方法，也即一种基于穴位生物电信号的疲劳检测方法，其包括以下步骤：

S1：分别持续获取多个穴位的生物模拟电信号，并根据多个生物模拟电信号处理得到多个生物数字电信号；所述多个生物数字电信号与所述多个穴位分别一一对应；在该步骤S1中，是通过采集模块的多个输出端分别与处理器3的多个输入端口电连接，实现处理器3能够持续且同时获取到多个穴位的生物模拟电信号；

S2：调用预存的穴位疲劳数据库，于穴位疲劳数据库中获取与所述多个穴位分别一一对应的多个疲劳阈值；并比较每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值，得到多个疲劳系数；

在该步骤S2中，穴位疲劳数据库是预先存储于存储器2中，或者，还可以通过显示屏中的触控输入信号的方式在检测前或在检测过程中将需要设定的穴位疲劳数据键入并存储到存储器2中；或者，也可以通过按键输入的方式在检测前或在检测过程中将需要设定的穴位疲劳数据键入并存储到存储器2中，从而在存储器2中形成一穴位疲劳数据库；

S3：根据所有疲劳系数处理得到一疲劳状态值；

S4：于穴位疲劳数据库中获取总疲劳阈值，并比较所述疲劳状态值和所述总疲劳阈值的大小，得到并输出疲劳检测结果。

其中，所述步骤S2中，比较每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值，得到多个疲劳系数这一步骤，具体包括以下步骤：

S21：计算得到每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值的差值；

S22：计算每一差值与其对应的疲劳阈值的比值，得到多个疲劳系数。本实施例中，所述多个疲劳系数分别表示为P1，P2，P3，…Pn。

所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31：从预设的穴位疲劳数据库中获取各个穴位对应的权重比例因子；在本实施例中，检测的各个穴位对应的权重比例因为分别表示为：x1，x2，x3，…xn；

S32：计算每一疲劳系数和其对应的权重比例因子的乘积，得到所有疲劳系数的疲劳度值；

S33：计算所有疲劳度值的总和：x1P1+x2P2+x3P3+…+xnPn，得到疲劳状态值P。

所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41：调用所述穴位疲劳数据库，并于所述穴位疲劳数据库中获取总疲劳阈值；

S42：比较所述疲劳状态值P与所述总疲劳阈值的大小；

S43：如果疲劳状态值P小于或等于所述总疲劳阈值，则输出表示当前状态为正常的检测结果；如果疲劳状态值P大于所述总疲劳阈值，则输出表示当前状态为疲劳的检测结果。

由此，通过上述步骤，即可实现对受测者的疲劳的检测。

为进一步避免因疲劳引起的意外事故的发生，作为一种更优的技术方案，还对本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测方法的步骤S43进行完善，也即：在所述步骤S43中，在疲劳状态值小于或等于所述总疲劳阈值时，还返回执行所述步骤S1，继续检测疲劳状态。更优地，在疲劳状态值大于所述总疲劳阈值时，还输出报警信号；也即处理器3控制报警器7进行报警。

进一步，在所述步骤S43中，如果疲劳状态值P大于所述总疲劳阈值时，输出表示当前状态为疲劳的检测结果，还具体包括以下步骤：S431：计算疲劳状态值和总疲劳阈值的当前疲劳差值；

S432：调用穴位疲劳数据库，获取表示轻度疲劳的轻度疲劳阈值、表示中度疲劳的中度疲劳阈值和表示重度疲劳的重度疲劳阈值；

S433：比较当前疲劳差值与轻度疲劳阈值的大小，如果当前疲劳差值小于或等于轻度疲劳阈值，则仅输出并显示报警信号，否则，比较当前疲劳差值与中度疲劳阈值的大小；

S434：如果当前疲劳差值小于或等于中度疲劳阈值，则输出并显示报警信号，且通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第一分贝值发出警报声；否则，比较当前疲劳差值与重度疲劳阈值的大小；

S435：如果当前疲劳差值小于或等于重度疲劳阈值，则输出并显示报警信号，且通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第二分贝值发出警报声；否则，在输出并显示报警信号的同时，通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第三分贝值发出警报声，并控制振动器或用户端设备进入振动状态；所述第一分贝值小于所述第二分贝值，所述第二分贝值小于所述第三分贝值。

在本实施例中，上述各个阈值、各个分贝值都是可以根据实际使用情况而进行设定，或者也可根据多次试验结果进行设定，而设定是可以通过利用显示器4的触摸屏或按键输入相应的数值到处理器3中，并由处理器3保存到存储器2中即可。

进一步，为使得与受测者建立预警关系的其它用户也能及时得知受测者的疲劳检测结果，作为一种更优的技术方案，在疲劳状态值大于所述总疲劳阈值时，不仅输出表示当前状态为疲劳的检测结果和报警信号，还将检测结果和报警信号发送至与当前受测者建立预警关系的其它用户的用户端设备。其中，检测结果和报警信号是由处理器3通过GSM模块或蓝牙模块或无线模块发送至与当前受测者建立预警关系的其它用户的用户端设备。

相对于现有技术，本发明基于穴位生物电信号的疲劳检测方法及系统本发明通过利用穴位上的生物电信号，依据不同穴位的权重比例因子，进行多个穴位综合分析判断，提高疲劳检测的准确性，并持续采集穴位生物电信号，实时对人体疲劳进行检测，具有更高的实时性，还达到了以下技术效果：

1)解决了现有主流检测技术存在的检测技术难度高、设备复杂、不易操作、受测者容易存在抵触心理等问题；

2)通过结合多穴位生物电信号进行综合判断，保证参数相关性大，提高系统可靠性，检测时只需对准穴位并选定对应的参数后即可开始检测，方便了受测者自身的检测使用；

3)通过判断出受测者当前所处的疲劳状态，及时提醒受测者劳逸结合，对提高工作效率、减少事故发生和保护人体健康，避免积劳成疾有着很大的作用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于穴位生物电信号的疲劳检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

分别持续获取十二原穴中的多个穴位的生物模拟电信号，并根据多个生物模拟电信号处理得到多个生物数字电信号，所述多个生物数字电信号与所述多个穴位分别一一对应；

调用预存的穴位疲劳数据库，于穴位疲劳数据库中获取与所述多个穴位分别一一对应的多个疲劳阈值，并比较每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值；计算得到每对应的一生物数字电信号和一疲劳阈值的差值，再计算每一差值与其对应的疲劳阈值的比值，得到多个疲劳系数；

根据所有疲劳系数处理得到一疲劳状态值，具体为从预设的穴位疲劳数据库中获取各个穴位对应的权重比例因子；计算每一疲劳系数和其对应的权重比例因子的乘积，得到所有疲劳系数的疲劳度值，再计算所有疲劳度值的总和，得到疲劳状态值；

调用所述穴位疲劳数据库，并于所述穴位疲劳数据库中获取总疲劳阈值；比较所述疲劳状态值与所述总疲劳阈值的大小；如果疲劳状态值小于或等于所述总疲劳阈值，则输出表示当前状态为正常的检测结果；如果疲劳状态值大于所述总疲劳阈值，则输出表示当前状态为疲劳的检测结果。

2.根据权利要求1所述的基于穴位生物电信号的疲劳检测方法，其特征在于：在疲劳状态值小于或等于所述总疲劳阈值时，还返回执行所述步骤分别持续获取多个穴位的生物电信号，并记录获得的多个生物电信号，继续检测疲劳状态；

且/或，在疲劳状态值大于所述总疲劳阈值时，还输出报警信号。

3.根据权利要求2所述的基于穴位生物电信号的疲劳检测方法，其特征在于：所述步骤如果疲劳状态值大于所述总疲劳阈值时，输出表示当前状态为疲劳的检测结果和报警信号，具体包括以下步骤：

计算疲劳状态值和总疲劳阈值的当前疲劳差值；

调用穴位疲劳数据库，获取表示轻度疲劳的轻度疲劳阈值、表示中度疲劳的中度疲劳阈值和表示重度疲劳的重度疲劳阈值；

比较当前疲劳差值与轻度疲劳阈值的大小，如果当前疲劳差值小于或等于轻度疲劳阈值，则仅输出并显示报警信号，否则，比较当前疲劳差值与中度疲劳阈值的大小；

如果当前疲劳差值小于或等于中度疲劳阈值，则输出并显示报警信号，且通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第一分贝值发出警报声；否则，比较当前疲劳差值与重度疲劳阈值的大小；

如果当前疲劳差值小于或等于重度疲劳阈值，则输出并显示报警信号，且通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第二分贝值发出警报声；否则，在输出并显示报警信号的同时，通过报警信号控制发声器或蜂鸣器或用户端设备以第三分贝值发出警报声，并控制振动器或用户端设备进入振动状态；所述第一分贝值小于所述第二分贝值，所述第二分贝值小于所述第三分贝值；

且/或，在疲劳状态值大于所述总疲劳阈值时，输出表示当前状态为疲劳的检测结果和报警信号，并将检测结果和报警信号发送至与当前受测者建立预警关系的其它用户的用户端设备。

4.一种基于穴位生物电信号的疲劳检测系统，其特征在于：包括穴位信号采集器、存储器、处理器、显示器和供电电源；

所述穴位信号采集器用于采集多个穴位的生物模拟电信号；

所述存储器存储有穴位疲劳数据库和多条指令；

所述处理器适于执行所述多条指令，并根据所述多条指令执行权利要求1～3任一项所述的基于穴位生物电信号的疲劳检测方法；

所述显示器显示由所述处理器输出的疲劳检测结果；

所述供电电源为所述穴位信号采集器、存储器、处理器和显示器供电。

5.根据权利要求4所述的基于穴位生物电信号的疲劳检测系统，其特征在于：所述穴位信号采集器包括采集模块和多个穴位探头；所述多个穴位探头分别与所述采集模块电连接，并将采集得到的生物模拟电信号输送至所述采集模块，由所述采集模块将多个生物模拟电信号进行放大和滤波处理后，输送至所述处理器。

6.根据权利要求4所述的基于穴位生物电信号的疲劳检测系统，其特征在于：还包括报警器；所述报警器与所述处理器信号连接，并由所述处理器根据所述疲劳检测结果控制其工作状态；

且/或，还包括振动器；所述振动器与所述处理器信号连接，并由所述处理器根据所述疲劳检测结果控制其工作状态；

且/或，还包括与处理器信号连接的无线模块和/或GSM模块。

7.根据权利要求4-6任一项所述的基于穴位生物电信号的疲劳检测系统，其特征在于：还包括穿戴本体；所述穴位信号采集器、存储器、处理器、显示器和供电电源设置于所述穿戴本体。