CN110236537A - 基于脑电波检测的vr冥想控制方法、设备及系统 - Google Patents
基于脑电波检测的vr冥想控制方法、设备及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于脑电波检测的VR冥想控制方法、设备及系统，方法包括：获取由脑电波传感器检测到的用户的脑电波信号；其中，所述用户佩戴有播放预定VR资源的VR一体机；对所述脑电波信号进行特征提取，并基于提取的特征获得与所述脑电波信号对应的分类；根据所述分类调整所述VR一体机播放的VR资源，以使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。实施本发明，能够使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
Description
技术领域
本发明涉及VR领域，具体地涉及一种基于脑电波检测的VR冥想控制方法、设备及系统。
背景技术
现在，人们已经知道大脑的活动有几种不同的类型，既有8至13HZ的α波、14至25HZ的β波、4至7HZ的θ波、1至3HZ的δ波。当我们大脑处于紧张、情绪激动或亢奋时，往往会出现β波；而当我们处于安静休息的清醒状态下时，在脑中会出现α波；而在极度疲劳或熟睡时，大脑中出现的是δ波；而成年人受到挫折、郁抑及精神病患者和少年儿童，一般大脑中出现的是θ波。
有研究表明，当人处于冥想或者静坐状态时，会产生大量的α波，虽然没有直接证据表明α波可以起到治疗某些疾病的作用，但已有一些相关的研究指出当人大脑中出现大量α波时，可以大大增加人体的免疫功能。
患者，特别是肿瘤患者，在经历手术后常常会陷入焦虑、恐惧或者忧虑的情绪中，这非常不利于患者的术后恢复，而通过冥想使患者处于相对平和的心态，以达到增强免疫力被视为一种行之有效的手段。
借助VR技术帮助用户更快的进入冥想状态是目前VR研究的一个热点之一。目前已有帮助用户快速进行冥想状态的产品，用户配置VR一体机后，可借助播放的VR资源进入冥想状态，但由于这些产品没有考虑到不同用户的差异，往往不能起到很好的效果。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于脑电波检测的VR冥想控制方法、设备及系统，能实现根据不同的用户选择相应的VR资源，使得用户能更快的进入到冥想状态。
本发明实施例提供了一种基于脑电波检测的VR冥想控制方法，包括：
获取由脑电波传感器检测到的用户的脑电波信号；其中，所述用户佩戴有播放预定VR资源的VR一体机；
对所述脑电波信号进行特征提取，并基于提取的特征获得与所述脑电波信号对应的分类；
根据所述分类调整所述VR一体机播放的VR资源，以使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
优选地，对所述脑电波信号进行特征提取，并基于提取的特征获得与所述脑电波信号对应的分类，具体为：
对所述脑电波信号利用机器学习算法进行特征提取和分类后，获得与所述脑电波信号对应的分类；其中，所述分类用于表征用户的脑电波当前所处的主要波段；脑电波的波段包括δ波、θ波、α波、β波。
优选地，每个VR资源具有至少一个特征标签；
则还包括：
根据所述分类判断用户与所述VR资源的匹配度；其中，当通过所述分类表征用户的脑电波当前主要处于α波时，则表示用户与所述VR资源相匹配，否则用户与所述VR资源不匹配；
当判断用户与所述VR资源匹配时，将所述VR资源的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签。
优选地，还包括：
当通过所述分类表征用户的脑电波当前主要处于α波时，获取α波的强度水平；
根据α波的强度水平获取所述VR资源的权重，并将所述权重赋予所述特征标签。
优选地，所述VR资源具有多个VR场景，且每个VR场景具有一个特征标签；
则当判断用户与所述VR资源匹配时，将所述VR资源的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签具体为：
当判断用户与所述VR资源匹配时，获取所述VR资源当前的VR场景，并将所述VR场景的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签。
优选地，所述根据所述分类调整所述VR一体机播放的VR资源，具体为：
从预存的VR资源中，选取特征标签与用户的用户标签相似的VR资源；
将选取的所述VR资源发送至VR一体机进行播放。
优选地，所述从预存的VR资源中，选取特征标签与用户的用户标签相似的VR资源具体为：
获取预存的VR资源的特征标签；
获取用户的用户标签及每个用户标签的权重；
将特征标签与用户标签进行匹配，获取与用户标签相同的特征标签，并根据用户标签的权重获取VR资源与用户的相似度；
选取相似度最大的VR资源作为与用户的用户标签相似的VR资源。
本发明实施例还提供了一种基于脑电波检测的VR冥想控制设备，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的基于脑电波检测的VR冥想控制方法。
本发明实施例还提供了一种基于脑电波检测的VR冥想控制系统，包括脑电波传感器、VR一体机以及如上述的基于脑电波检测的VR冥想控制设备，所述基于脑电波检测的VR冥想控制设备与所述脑电波传感器及VR一体机连接，并通过接收所述脑电波传感器发送的脑电波信号控制所述VR一体机播放预定的VR资源，从而使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
上述一个实施例中，通过对用户在观看VR资源过程中的脑电波信号进行分析，以判断当前播放的VR资源是否对用户有辅助效果，并及时更换没有效果的VR资源，从而使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例提供的基于脑电波检测的VR冥想控制方法的流程示意图。
图2为本发明第三实施例提供的基于脑电波检测的VR冥想控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种基于脑电波检测的VR冥想控制方法，其可由基于脑电波检测的VR冥想控制设备来执行，并包括：
S101，获取由脑电波传感器检测到的用户的脑电波信号；其中，所述用户佩戴有播放预定VR资源的VR一体机。
在本实施例中，所述基于脑电波检测的VR冥想控制设备可为具有数据处理能力的终端，例如，计算机、笔记本电脑、台式电脑或者服务器等，其与脑电波传感器以及VR一体机连接，并可接收脑电波传感器测量的脑电波信号以及向VR一体机发送相关的控制指令。
S102，对所述脑电波信号进行特征提取，并基于提取的特征获得与所述脑电波信号对应的分类。
在本实施例中，例如，可通过神经网络模型或者机器学习算法等来实现对脑电波信号的分类。具体实施时，先构建相应的模型，然后以脑电波信号为输入，以通过其他脑电波检测设备获得的分类结果为输出，对所述模型进行训练，以最终得到训练后的模型。在训练完成后，即可以通过该模型来实现对任意输入的脑电波信号进行分类。
具体地，在本实施例中，分类可以是二分类，也可以是多分类的。对于二分类的情况，只有两种分类结果，即所述脑电波信号主要处于α波状态以及不处于α波状态，对于多分类的情况，则还会进一步判断所述脑电波信号所处的状态，例如，主要处于α波、β波、θ波或者δ波。为便于理解，以下以二分类为例进行说明。
S103，根据所述分类调整所述VR一体机播放的VR资源，以使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
具体地，在本实施例中，如果根据分类结果表明用户不处于α波状态，则说明当前播放的VR资源对用户起到的辅助效果不明显，不能很好的帮助用户进入冥想状态，则此时，需要调整所述VR一体机播放的VR资源，以更好的帮助用户进入冥想状态。如果根据分类结果表明用户处于α波状态，则说明当前播放的VR资源对用户起到的辅助效果比较明显，此时，继续播放所述VR资源即可。
综上所述，本实施例中，通过对用户在观看VR资源过程中的脑电波信号进行分析，以判断当前播放的VR资源是否对用户进入冥想有辅助效果，并及时更换没有效果的VR资源，从而使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个优选实施例中，每个VR资源具有至少一个特征标签；
则还包括：
根据所述分类判断用户与所述VR资源的匹配度；其中，当通过所述分类表征用户的脑电波当前主要处于α波时，则表示用户与所述VR资源相匹配，否则用户与所述VR资源不匹配；
当判断用户与所述VR资源匹配时，将所述VR资源的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签。
具体而言，与冥想相关的VR资源可能会播放跟自然、人文、历史、宗教或者宇宙等相关的场景或者画面，则相应的，所述VR资源即具有自然、人文、历史、宗教或者宇宙的特征标签。由于每个人的教育背景、人生经历、宗教信仰或者个人性格爱好的差异，不同用户对不同的场景会有不同的反应，即不同的场景会对用户进行冥想有不同程度的影响，在某些场景下，用户会更快进入冥想状态，而在某些场景下，用户可能比较难进入冥想状态。
为此，在本实施例中，如果用户在播放某个VR资源时，根据脑电波信号得到的分类表示其产生了大量的α波，则说明用户与所述VR资源相匹配，则将所述VR资源的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签。
例如，假设该VR资源的特征标签包括自然、人文、宇宙，则将自然、人文、宇宙赋予所述用户，即用户的用户标签也会有自然、人文、宇宙三种，以标识用户的特征，在后续选择VR资源时，可根据用户的用户标签来选择相应的VR资源，以实现更有针对性的VR资源选择。
更进一步的，为了找到真正与用户相匹配的场景，在本实施例中，当判断用户与所述VR资源匹配时，还进一步获取所述VR资源当前的VR场景，并将所述VR场景的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签。
例如，假设该VR资源的特征标签包括自然、人文、宇宙，但事实是用户在特征标签为宇宙的场景下快速进入到冥想状态。则此时，只会将特征标签：宇宙赋予所述用户作为用户的用户标签。
更进一步的，在本实施例中，还会获取α波的强度水平，并根据α波的强度水平获取所述特征标签的权重，并将所述权重赋予对应的用户标签。
具体而言，即使是处于α波状态，但释放的α波的数量也会有差别。显而易见的是，α波越多，则冥想的效果越好，因此，本实施例还会获取α波的强度水平，并为不同的强度水平赋予不同的权重，同时将权重赋予对应的用户标签，使这些用户标签在做VR资源选择的时候起到更显著的选择作用。
具体地，在根据用户标签选择VR资源时：
首先，获取预存的VR资源的特征标签。
然后获取用户的用户标签及每个用户标签的权重。
接着，将特征标签与用户标签进行匹配，获取与用户标签相同的特征标签，并根据用户标签的权重获取VR资源与用户的相似度。
最后，选取相似度最大的VR资源作为与用户的用户标签相似的VR资源。
例如，假设用户的用户标签为自然(权重10)、人文(权重5)、宇宙(权重3)、宗教(权重1)。假设第一VR资源的特征标签为人文、历史、宗教，则该第一VR资源与用户的相似度为5+1＝6。第二VR资源的特征标签为自然、人文、历史，则该第二VR资源与用户的相似度为10+5＝15。显然，第二VR资源与用户更接近，因此优先对用户播放第二VR资源。
本发明第二实施例还提供了一种基于脑电波检测的VR冥想控制设备，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的基于脑电波检测的VR冥想控制方法。
本发明第三实施例还提供了一种基于脑电波检测的VR冥想控制系统，包括脑电波传感器100、VR一体机200以及如上述的基于脑电波检测的VR冥想控制设备300，所述基于脑电波检测的VR冥想控制设备300与所述脑电波传感器100及VR一体机200连接，并通过接收所述脑电波传感器100发送的脑电波信号控制所述VR一体机200播放预定的VR资源，从而使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于脑电波检测的VR冥想控制方法，其特征在于，包括：
获取由脑电波传感器检测到的用户的脑电波信号；其中，所述用户佩戴有播放预定VR资源的VR一体机；
对所述脑电波信号进行特征提取，并基于提取的特征获得与所述脑电波信号对应的分类；
根据所述分类调整所述VR一体机播放的VR资源，以使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
2.根据权利要求1所述的基于脑电波检测的VR冥想控制方法，其特征在于，对所述脑电波信号进行特征提取，并基于提取的特征获得与所述脑电波信号对应的分类，具体为：
对所述脑电波信号利用机器学习算法进行特征提取和分类后，获得与所述脑电波信号对应的分类；其中，所述分类用于表征用户的脑电波当前所处的主要波段；脑电波的波段包括δ波、θ波、α波、β波。
3.根据权利要求1所述的基于脑电波检测的VR冥想控制方法，其特征在于，每个VR资源具有至少一个特征标签；
则还包括：
根据所述分类判断用户与所述VR资源的匹配度；其中，当通过所述分类表征用户的脑电波当前主要处于α波时，则表示用户与所述VR资源相匹配，否则用户与所述VR资源不匹配；
当判断用户与所述VR资源匹配时，将所述VR资源的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签。
4.根据权利要求3所述的基于脑电波检测的VR冥想控制方法，其特征在于，还包括：
当通过所述分类表征用户的脑电波当前主要处于α波时，获取α波的强度水平；
根据α波的强度水平获取所述VR资源的权重，并将所述权重赋予所述特征标签。
5.根据权利要求4所述的基于脑电波检测的VR冥想控制方法，其特征在于，所述VR资源具有多个VR场景，且每个VR场景具有一个特征标签；
则当判断用户与所述VR资源匹配时，将所述VR资源的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签具体为：
当判断用户与所述VR资源匹配时，获取所述VR资源当前的VR场景，并将所述VR场景的特征标签赋予所述用户，以更新用户的用户标签。
6.根据权利要求4所述的基于脑电波检测的VR冥想控制方法，其特征在于，所述根据所述分类调整所述VR一体机播放的VR资源，具体为：
从预存的VR资源中，选取特征标签与用户的用户标签相似的VR资源；
将选取的所述VR资源发送至VR一体机进行播放。
7.根据权利要求6所述的基于脑电波检测的VR冥想方法，其特征在于，所述从预存的VR资源中，选取特征标签与用户的用户标签相似的VR资源具体为：
获取预存的VR资源的特征标签；
获取用户的用户标签及每个用户标签的权重；
将特征标签与用户标签进行匹配，获取与用户标签相同的特征标签，并根据用户标签的权重获取VR资源与用户的相似度；
选取相似度最大的VR资源作为与用户的用户标签相似的VR资源。
8.一种基于脑电波检测的VR冥想控制设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如权利要求1至7任意一项所述的基于脑电波检测的VR冥想控制方法。
9.一种基于脑电波检测的VR冥想控制系统，其特征在于，包括脑电波传感器、VR一体机以及如权利要求8所述的基于脑电波检测的VR冥想控制设备，所述基于脑电波检测的VR冥想控制设备与所述脑电波传感器及VR一体机连接，并通过接收所述脑电波传感器发送的脑电波信号控制所述VR一体机播放预定的VR资源，从而使得用户能够更快进入冥想状态或者保持处于冥想状态。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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