CN109833048A - 一种基于精神运动能力的警觉度测量方法 - Google Patents

Abstract

一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，包括：通过移动平台收集被试者在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据；根据收集的所有单次反应时数据计算标准差，再根据标准差计算被试者警觉度值；根据被试者警觉度值确定被试者的警觉度等级；并显示被试者测量结果。本发明的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，主要选取测试者的反应时标准差作为警觉性指标去计算警觉度，区别于现有精神运动警觉性测试软件及装置选取的平均反应时指标，以此来消除不同移动平台以及不同设备间的硬件误差，得到更加精准的测量结果。同时本发明在测量时快速、便捷，并且测量结果无需统一校核，无需专用设备，大大降低了测试成本。

Description

一种基于精神运动能力的警觉度测量方法

技术领域

本发明涉及一种警觉度测量方法。特别是涉及一种基于精神运动能力的警觉度测量方法。

背景技术

传统的神经心理学研究测试如数字广度、连续计算能力和划消测验等，时间分辨率低，缺乏特异性，在实际操作中存在明显不足。同时测试结果受被试个体能力差异的影响，测试方法也会产生学习效应，多次测试后所得结果并不令人信服。而PsychomotorVigilance Task(PVT)精神运动警觉性水平测试，由于其简单、快速、不会产生学习效应的特点，在神经心理学测试领域得到了广泛的应用。PVT测试的原理是在测试时间(5-10min)内，以不规律的方式重复视觉刺激，被试需在刺激后尽快作出反应，最后通过计算被试注意力相关参数来给出被试的警觉度。

现有精神运动警觉性测试软件与装置，都是基于PVT测试理念，通过让被试感受到视觉刺激后立即作出反应的测试工具。此类软件与装置主要是选取注意失效次数、平均反应时为警觉性参数指标来评估被试的警觉度。

现有精神运动警觉性测试软件与装置缺点在于：根据其选取的警觉性参数指标计算得出的警觉度精确度低，甚至存在较大误差。其具体体现在：

1、现有的一些精神运动警觉性测试软件是选取被试注意力的失效次数为警觉性指标，其缺点为只记录失效次数，不能反应每个被试的反应速度，给出的警觉度精确度低。

2、现有一些精神运动警觉性测试软件是通过被试者平均反应时(软件记录的被试者所有单次反应时数据均值)计算警觉度：

上式中n为被试者所有单次反应时数据个数，RT_i为软件记录的被试者单次反应时数据，RT_pi为被试者实际单次反应时数据，为软件记录的被试者所有单次反应时数据均值，为被试者实际的所有单次反应时数据均值，ΔT为移动平台单次反应时数据。

计算所得的包含移动平台反应时ΔT，由于不同的移动平台间存在性能差异，所以，不同移动平台本身的反应时间ΔT(ms)不尽相同，会造成最终计算的被试平均反应时存在较大误差，可能出现同一被试同一条件下在不同软件移动平台进行测试所测得警觉度不同的情况。

并且反应时间(ms)受被试能力差异影响，仅通过平均反应时间评估出的被试警觉度不能完全代表被试真实的警觉度。即存在被试的平均反应时间较长是由于其反应速度较慢，并不是因为其警觉度低的情况。

3、现有的精神运动警觉性测试装置也多是以被试反应时间(ms)为指标，与精神运动警觉性测试软件存在相同的缺点，且大部分测试装置为专用设备，成本较高，且测试受时间、地点、专业技术人员等影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种快速、无需专业技术人员辅助，测量结果精准、无需统一校核，大大降低了测试成本的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，包括：通过移动平台收集被试者在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据；根据收集的所有单次反应时数据计算标准差，再根据标准差计算被试者警觉度值；根据被试者警觉度值确定被试者的警觉度等级；并显示被试者测量结果。

所述的视觉刺激是通过在移动平台上显示图案，刺激被试者的视觉反应。

所述的单次反应时数据，是被试者在一次刺激的过程中从视觉刺激出现到对视觉刺激作出反应的时间。

在通过移动平台收集被试者在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据过程中，若在视觉刺激出现时被试者首次在设定时间内没有作出反应，则给出提示后继续进行收集，若在视觉刺激出现时被试者再次在设定时间内没有作出反应，则重新开始收集所述的被试者所有单次反应时数据。

在通过移动平台收集被试者在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据过程中，若收集到的被试者的单次反应时首次<100ms，则给出提示后继续收集，若收集到的被试者的单次反应时再次<100ms，则重新开始收集所述的被试者所有单次反应时数据。

所述的根据收集的所有单次反应时数据计算标准差σ，是采用如下公式：

其中，RT_i为收集的被试者单次反应时数据，为收集的被试者所有单次反应时数据均值，n为收集的被试者所有单次反应时数据个数。

所述的根据标准差计算被试者警觉度值V，是采用如下公式：

获取被试者警觉度值。

所述的根据被试者警觉度值确定被试者的警觉度等级，是：

85≤V时，为警觉度1级；

70≤V<85时，为警觉度2级；

55≤V<70时，为警觉度3级；

40≤V<55时，为警觉度4级；

0≤V<40时，为警觉度5级；

得到被试者对应的警觉度等级。

从1级到5级警觉度等级为依次递减，每个警觉度等级表现特征为：

1级：表示现在警觉度非常高，反应非常快，注意力稳定性高；

2级：表示现在警觉度较高，反应较快，注意力稳定性较高；

3级：表示现在警觉度一般，反应稍慢，注意力稳定性一般；

4级：表示现在警觉度较低，反应较慢，注意力稳定性较差；

5级：表示现在警觉性非常低，反应非常慢，注意力稳定性非常差。

本发明的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，主要选取测试者的反应时标准差作为警觉性指标去计算警觉度，区别于现有精神运动警觉性测试软件及装置选取的平均反应时指标，以此来消除不同移动平台以及不同设备间的硬件误差，得到更加精准的测量结果。同时本发明在测量时快速、便捷，并且测量结果无需统一校核，无需专用设备，大大降低了测试成本。本发明具有如下优点：

1本发明采用反应时标准差指标来计算警觉度的，避免了由不同移动平台反应时差异导致的误差，使测量结果无需统一校核，更加科学准确。

2.本发明采用的反应时标准差指标可以避免被试者个体差异对测量警觉度的影响，更精确地(时间分辨率单位为ms)反映被试者的持续注意能力及操作稳定能力，在某种程度上还可反映被试的疲劳程度以及睡眠缺失程度。对比测试结果，反应时标准差越大，表明被试反应速度越不稳定，警觉度也越低。

3.无需专业技术人员辅助，大大降低了测试成本，消除了时间、地点等测试条件的限制。

附图说明

图1是本发明的视觉刺激图案；

图2是本发明一种基于精神运动能力的警觉度测量方法的流程图；

图3是本发明中对所有单次反应时数据处理的流程图；

图4是本发明实施例被试者测量结果显示图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法做出详细说明。

如图2所示，本发明的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，包括：

通过移动平台收集被试者在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据；所述的视觉刺激是通过在移动平台上随机时间(2-5s)显示图案(如图1所示)，刺激被试者的视觉反应。所述的单次反应时数据，是被试者在一次刺激的过程中从视觉刺激出现到对视觉刺激作出反应的时间(单位为毫秒，ms)。

当在进行收集被试者在设定时长内(3-5分钟)全部视觉刺激的所有单次反应时数据过程中，若在视觉刺激出现时被试者首次在设定时间(5s)内没有作出反应，则给出提示后继续进行收集，若在视觉刺激出现时被试者再次在设定时间内没有作出反应，则重新开始收集所述的被试者所有单次反应时数据。若收集到的被试者的单次反应时数据首次<100ms，则给出提示后继续收集，若收集到的被试者的单次反应时数据再次<100ms，则重新开始收集所述的被试者所有单次反应时数据。

如图3所示，根据收集的所有单次反应时数据计算标准差，再根据标准差计算被试者警觉度值；其中，

所述的根据收集的所有单次反应时数据计算标准差σ，是采用如下公式：

其中，RT_i为收集的单次反应时数据，为收集的所有单次反应时数据均值，n为收集的所有单次反应时数据个数。

根据收集的所有单次反应时数据计算出的标准差σ，只包含实际单次反应时数据RT_pi和实际所有单次反应时数据均值不包含移动平台单次反应时ΔT，即标准差σ不受ΔT的影响，避免了由不同移动平台单次反应时数据的差异导致的误差，使测量结果更加科学准确，无需统一校核。下式为证明过程：

其中，n为收集的被试者所有单次反应时数据个数，为收集的被试者所有单次反应时数据均值，为被试者实际所有单次反应时数据均值，RT_i为收集被试者的单次反应时数据，RT_pi为被试者实际单次反应时数据，ΔT为移动平台单次反应时数据。

根据收集的所有单次反应时数据计算出标准差σ，还可以避免被试者反应速度差异对评估警觉度的影响，更精确地反映被试的持续注意能力及操作稳定能力。标准差越大，表明被试反应速度越不稳定，警觉度也越低。

所述的根据收集的所有单次反应时数据的标准差σ计算警觉度值V，是采用如下公式：

根据被试者警觉度值确定被试者的警觉度等级；所述的被试者的警觉度等级是：

85≤V时，为警觉度1级；

70≤V<85时，为警觉度2级；

55≤V<70时，为警觉度3级；

40≤V<55时，为警觉度4级；

0≤V<40时，为警觉度5级；

从1级到5级警觉度等级为依次递减，每个警觉度等级表现特征为：

1级：表示现在警觉度非常高，反应非常快，注意力稳定性高；

2级：表示现在警觉度较高，反应较快，注意力稳定性较高；

3级：表示现在警觉度一般，反应稍慢，注意力稳定性一般；

4级：表示现在警觉度较低，反应较慢，注意力稳定性较差；

5级：表示现在警觉性非常低，反应非常慢，注意力稳定性非常差。

最后显示的测量结果内容为：

1、被试者警觉度值

2、被试者对应的警觉度等级

3、被试者警觉度等级所对应的表现特征

4、被试者全部视觉刺激的所有单次反应时数据。

下面给出具体实例：

收集的被试者1号在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据为[552,349,347,363,431,431,361,425,355,419,403,339,447,460,452,337,386,364,477,400,595,391,461,342,398,410,352,352,340,464,365,392,404,431,402,452,351,430,371,393,439,407,338,403,1481](单位均为ms)。

根据收集的试者1号的所有单次反应时数据进计算所有单次反应时数据的标准差σ：

根据标准差σ计算被试者1号警觉度值V，是采用如下公式：

根据被试者1号警觉度值确定其警觉度等级，被试者1号的警觉度等级是：

40≤54.4<55时，为警觉度4级；

被试者1号的警觉度等级表现特征为：

警觉度较低，反应较慢，注意力稳定性较差，建议立即进行短暂休息。

被试者1号的测量结果如图4所示。

Claims (9)

1.一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，包括：通过移动平台收集被试者在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据；根据收集的所有单次反应时数据计算标准差，再根据标准差计算被试者警觉度值；根据被试者警觉度值确定被试者的警觉度等级；并显示被试者测量结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，所述的视觉刺激是通过在移动平台上显示图案，刺激被试者的视觉反应。

3.根据权利要求1所述的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，所述的单次反应时数据，是被试者在一次刺激的过程中从视觉刺激出现到对视觉刺激作出反应的时间。

4.根据权利要求1所述的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，在通过移动平台收集被试者在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据过程中，若在视觉刺激出现时被试者首次在设定时间内没有作出反应，则给出提示后继续进行收集，若在视觉刺激出现时被试者再次在设定时间内没有作出反应，则重新开始收集所述的被试者所有单次反应时数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，在通过移动平台收集被试者在设定时长内全部视觉刺激的所有单次反应时数据过程中，若收集到的被试者的单次反应时首次<100ms，则给出提示后继续收集，若收集到的被试者的单次反应时再次<100ms，则重新开始收集所述的被试者所有单次反应时数据。

6.根据权利要求1所述的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，所述的根据收集的所有单次反应时数据计算标准差σ，是采用如下公式：

其中，RT_i为收集的被试者单次反应时数据，为收集的被试者所有单次反应时数据均值，n为收集的被试者所有单次反应时数据个数。

7.根据权利要求1所述的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，所述的根据标准差计算被试者警觉度值V，是采用如下公式：

获取被试者警觉度值。

8.根据权利要求1所述的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，所述的根据被试者警觉度值确定被试者的警觉度等级，是：

85≤V时，为警觉度1级；

70≤V<85时，为警觉度2级；

55≤V<70时，为警觉度3级；

40≤V<55时，为警觉度4级；

0≤V<40时，为警觉度5级；

得到被试者对应的警觉度等级。

9.根据权利要求7所述的一种基于精神运动能力的警觉度测量方法，其特征在于，从1级到5级警觉度等级为依次递减，每个警觉度等级表现特征为：

1级：表示现在警觉度非常高，反应非常快，注意力稳定性高；

2级：表示现在警觉度较高，反应较快，注意力稳定性较高；

3级：表示现在警觉度一般，反应稍慢，注意力稳定性一般；

4级：表示现在警觉度较低，反应较慢，注意力稳定性较差；

5级：表示现在警觉性非常低，反应非常慢，注意力稳定性非常差。