CN112294329B - 一种基于音乐情感识别的心理监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于音乐情感识别的心理监测系统，包括通过电路连接的控制主机、显示屏、键盘和鼠标，还包括诊疗床、耳机、摄像头、心电监测仪，摄像头位于诊疗床的正上方，心电监测仪位于诊疗床的旁侧，耳机通过电路连接控制主机，心电监测仪上设置信号发送口，控制主机上设置信号接收口，信号发送口与信号接收口之间通过信号线连接，控制主机内设置数据接收模块、数据分类模块、数据储存模块、数据判断模块、数据统计模块、数据分析模块、图表生成模块、操控模块和音乐播放模块，数据接收模块电联信号接收口，操控模块电联显示屏接口，音乐播放模块电联耳机接口，显示屏上设置操控界面，操控界面上设置若干操控按钮。

Description

一种基于音乐情感识别的心理监测系统及方法

技术领域

本发明属于心理研究与诊疗技术领域，涉及一种人体生理对音乐反应的研究，特别是一种基于音乐情感识别的心理监测系统及方法。

背景技术

根据世界卫生组织对健康四位一体(即躯体健康、心理健康、社会适应性健康、道德健康四位一体)的全新定义，心理亚健康是指在环境影响下由遗传和先天条件所决定的心理特征(如性格、喜好、情感、智力、承受力等等)造成的健康问题，是介于心理健康和心理疾病之间的中间状态。

随着社会的快速发展，生活节奏的加快，现代人的压力越来越大，心理亚健康已成为都市人的常态。由此需要定时对人体情绪进行缓解、放松，以恢复心理健康或避免病情加重。音乐对人体情绪的抒发与释放能起到有效作用，但具体什么样的音乐能对哪种人群取到什么样的效果，目前还未进行详细研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过采集人体对不同音乐产生的生理反应，以研究音乐情感与心理联系的规律，从而利用音乐进行心理诊疗的基于音乐情感识别的心理监测系统及方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于音乐情感识别的心理监测系统，包括通过电路连接的控制主机、显示屏、键盘和鼠标，还包括诊疗床、耳机、摄像头、心电监测仪，所述摄像头位于所述诊疗床的正上方，所述心电监测仪位于所述诊疗床的旁侧，所述耳机通过电路连接所述控制主机，所述心电监测仪上设置信号发送口，所述控制主机上设置信号接收口，所述信号发送口与所述信号接收口之间通过信号线连接，所述控制主机内设置数据接收模块、数据分类模块、数据储存模块、数据判断模块、数据统计模块、数据分析模块、图表生成模块、操控模块和音乐播放模块，所述数据接收模块电联所述信号接收口，所述操控模块电联显示屏接口，所述音乐播放模块电联耳机接口，所述显示屏上设置操控界面，所述操控界面上设置若干操控按钮。

本基于音乐情感识别的心理监测系统，以体验者自身的意愿为主，不仅仅采用卧式，还可采用站式或坐式，以体验者舒适放松为主，以便于体验者能够更专注于对音乐的聆听，而排出其它干扰。

在上述的基于音乐情感识别的心理监测系统中，所述诊疗床的两侧还对称设置辅助摄像头，所述辅助摄像头的镜头对准所述诊疗床的头枕处，所述辅助摄像头通过电路连接所述控制主机。

在上述的基于音乐情感识别的心理监测系统中，所述心电监护仪包括五导心电导联线、血压袖带、血氧探头和体温探头，所述五导心电导联线的探测端扣接电极贴片，所述血氧探头的探测端上具有指套。

在上述的基于音乐情感识别的心理监测系统中，所述血压袖带包括成人血压袖带和儿童血压袖带；所述血氧探头包括成人血氧探头和儿童血氧探头。

一种基于音乐情感识别的心理监测方法，包括以下内容：

1)、首先通过显示屏、键盘及鼠标在控制主机的数据储存模块内建立若干主分类文件夹，主分类文件夹内包含若干一级文件夹，一级文件夹内包含若干二级文件夹，二级文件夹内包含若干三级文件夹，主分类文件夹分为白种人文件夹、黑种人文件夹和黄种人文件夹，一级文件夹分为若干不同地域文件夹，二级文件夹分为男性文件夹和女性文件夹，三级文件夹分为若干不同年龄段的年龄文件夹；

2)、在控制主机的数据储存模块内建立若干音乐类型文件夹，音乐类型文件夹分为激情音乐文件夹、舒缓音乐文件夹、愉悦音乐文件夹和悲伤音乐文件夹，且每个音乐文件夹中存放若干首相应类型的音乐音频文件；

3)、让体验者躺在诊疗床上，带上耳机并闭目，开启摄像头和心电监测仪，将五导心电导联线上的电极贴片贴在人体的相应位置，将血压袖带佩戴于人体胳膊上，将血氧探头的指套夹在人体手指上，将体温探头夹于人体腋下；

4)、通过键盘及鼠标在显示屏的操控界面上操控不同类型的音乐依次播放，由体验者逐一专注聆听不同类型音乐，并作出相应的生理反应；

5)、每播放一首音乐期间，通过心电监测仪显示心跳动态情况，血压动态情况，呼吸动态频次和体温变化值，通过摄像头拍摄人体面部表情及肢体动作；

6)、心电监测仪将心电图信息、血压信息、呼吸频次信息和体温信息通过信号发送口发送至控制主机，摄像头将拍摄信息发送至控制主机；

7)、通过控制主机记录播放音乐信息，并相应记录该音乐播放期间体验者的心电图信息、血压信息、呼吸频次信息、体温信息、面部表情及肢体动作，按照体验者的人种、地域、性别、年龄，将上述实验监测数据归纳至相应文件夹中；

8)、经过大量实验监测数据的收集，确保每个类型的文件夹中均具有若干个案例参数集，通过控制主机的图表生成模块对同类案例参数进行图表生成统计，通过控制主机的数据判断模块与数据分析模块总结出不同类型音乐对人体心跳、血压、呼吸、体温、面部表情及肢体动作的不同影响，并进一步区分不同人种、不同地域、不同性别、不同年龄的表现差异。

本基于音乐情感识别的心理监测方法中，考虑到不同种族、地域的人群存在生活习惯和风俗文化的差异，进而对此进行分类，同时能够研究因生活习惯和风俗文化对音乐情感认知的影响。另外还应排除对某一人群或个人有特殊情感的音乐歌曲，例如某国国歌、具有特殊意义的歌曲等，以避免歌曲所携带的特殊情感对体验者产生音乐之外的情绪影响。

在上述的基于音乐情感识别的心理监测方法中，在步骤1)中，不同地域文件夹的地域划分依据为；a、设置距离范围值，小于该距离范围值的划分至同一地域范围，大于该距离范围值的划分至不同地域范围；b、以特殊地貌结构作为地域划分线；c、按照生活习惯、风俗文化进行划分，将生活习惯、风俗文化类同的地区划分至同一地域范围。

在上述的基于音乐情感识别的心理监测方法中，在步骤1)中，不同年龄段的年龄文件夹包括儿童文件夹、青少年文件夹、青年文件夹、中年文件夹和老年文件夹。

在上述的基于音乐情感识别的心理监测方法中，在步骤4)中，相邻音乐播放之间暂停10～20分钟，使体验者用于平复上一首音乐所造成的生理反应，以确保对每首音乐的真实生理反应。

在上述的基于音乐情感识别的心理监测方法中，在步骤1)中，当体验者的体位处于左、右侧卧状态时，正上方的摄像头不能清楚拍摄体验者的面部表情，通过位于两侧的辅助摄像头对体验者表情进行拍摄，辅助摄像头将拍摄信息发送至控制主机。

在上述的基于音乐情感识别的心理监测方法中，在步骤8)中，同类案例参数生成图表时，以同类型音乐为基准，不同人种的生理反应参数形成柱状图，不同地域内人的生理反应参数形成柱状图，不同性别的生理反应参数形成柱状图，不同年龄段的生理反应参数形成柱状图。

与现有技术相比，本基于音乐情感识别的心理监测系统及方法具有以下内容：

通过大量的实验数据积累形成数据库，通过计算机归纳、总结得出各种类型音乐对各种类型的人群产生的生理影响，从而形成音乐对心理情感影响的研究和教学材料，提供对不同类型病患进行心理诊疗所采用音乐类型推荐，实现更加精准的选择音乐进行心理诊疗，提高音乐心理诊疗的效果，同时利于对音乐与生理、人文之间联系的研究。

附图说明

图1是本基于音乐情感识别的心理监测系统的示意图。

图中，1、诊疗床；2、摄像头；3、辅助摄像头；4、心电监测仪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

如图1所示，本基于音乐情感识别的心理监测系统，包括通过电路连接的控制主机、显示屏、键盘和鼠标，还包括诊疗床1、耳机、摄像头2、心电监测仪4，摄像头2位于诊疗床1的正上方，心电监测仪4位于诊疗床1的旁侧，耳机通过电路连接控制主机，心电监测仪4上设置信号发送口，控制主机上设置信号接收口，信号发送口与信号接收口之间通过信号线连接，控制主机内设置数据接收模块、数据分类模块、数据储存模块、数据判断模块、数据统计模块、数据分析模块、图表生成模块、操控模块和音乐播放模块，数据接收模块电联信号接收口，操控模块电联显示屏接口，音乐播放模块电联耳机接口，显示屏上设置操控界面，操控界面上设置若干操控按钮。

本基于音乐情感识别的心理监测系统，以体验者自身的意愿为主，不仅仅采用卧式，还可采用站式或坐式，以体验者舒适放松为主，以便于体验者能够更专注于对音乐的聆听，而排出其它干扰。

诊疗床1的两侧还对称设置辅助摄像头3，辅助摄像头3的镜头对准诊疗床1的头枕处，辅助摄像头3通过电路连接控制主机。

心电监护仪包括五导心电导联线、血压袖带、血氧探头和体温探头，五导心电导联线的探测端扣接电极贴片，血氧探头的探测端上具有指套。

血压袖带包括成人血压袖带和儿童血压袖带；血氧探头包括成人血氧探头和儿童血氧探头。

一种基于音乐情感识别的心理监测方法，包括以下内容：

1)、首先通过显示屏、键盘及鼠标在控制主机的数据储存模块内建立若干主分类文件夹，主分类文件夹内包含若干一级文件夹，一级文件夹内包含若干二级文件夹，二级文件夹内包含若干三级文件夹，主分类文件夹分为白种人文件夹、黑种人文件夹和黄种人文件夹，一级文件夹分为若干不同地域文件夹，二级文件夹分为男性文件夹和女性文件夹，三级文件夹分为若干不同年龄段的年龄文件夹；

2)、在控制主机的数据储存模块内建立若干音乐类型文件夹，音乐类型文件夹分为激情音乐文件夹、舒缓音乐文件夹、愉悦音乐文件夹和悲伤音乐文件夹，且每个音乐文件夹中存放若干首相应类型的音乐音频文件；

3)、让体验者躺在诊疗床1上，带上耳机并闭目，开启摄像头2和心电监测仪4，将五导心电导联线上的电极贴片贴在人体的相应位置，将血压袖带佩戴于人体胳膊上，将血氧探头的指套夹在人体手指上，将体温探头夹于人体腋下；

4)、通过键盘及鼠标在显示屏的操控界面上操控不同类型的音乐依次播放，由体验者逐一专注聆听不同类型音乐，并作出相应的生理反应；

5)、每播放一首音乐期间，通过心电监测仪4显示心跳动态情况，血压动态情况，呼吸动态频次和体温变化值，通过摄像头2拍摄人体面部表情及肢体动作；

6)、心电监测仪4将心电图信息、血压信息、呼吸频次信息和体温信息通过信号发送口发送至控制主机，摄像头2将拍摄信息发送至控制主机；

7)、通过控制主机记录播放音乐信息，并相应记录该音乐播放期间体验者的心电图信息、血压信息、呼吸频次信息、体温信息、面部表情及肢体动作，按照体验者的人种、地域、性别、年龄，将上述实验监测数据归纳至相应文件夹中；

8)、经过大量实验监测数据的收集，确保每个类型的文件夹中均具有若干个案例参数集，通过控制主机的图表生成模块对同类案例参数进行图表生成统计，通过控制主机的数据判断模块与数据分析模块总结出不同类型音乐对人体心跳、血压、呼吸、体温、面部表情及肢体动作的不同影响，并进一步区分不同人种、不同地域、不同性别、不同年龄的表现差异。

本基于音乐情感识别的心理监测方法中，考虑到不同种族、地域的人群存在生活习惯和风俗文化的差异，进而对此进行分类，同时能够研究因生活习惯和风俗文化对音乐情感认知的影响。另外还应排除对某一人群或个人有特殊情感的音乐歌曲，例如某国国歌、具有特殊意义的歌曲等，以避免歌曲所携带的特殊情感对体验者产生音乐之外的情绪影响。

在步骤1)中，不同地域文件夹的地域划分依据为；a、设置距离范围值，小于该距离范围值的划分至同一地域范围，大于该距离范围值的划分至不同地域范围；b、以特殊地貌结构作为地域划分线；c、按照生活习惯、风俗文化进行划分，将生活习惯、风俗文化类同的地区划分至同一地域范围。

在步骤1)中，不同年龄段的年龄文件夹包括儿童文件夹、青少年文件夹、青年文件夹、中年文件夹和老年文件夹。

在步骤4)中，相邻音乐播放之间暂停10～20分钟，使体验者用于平复上一首音乐所造成的生理反应，以确保对每首音乐的真实生理反应。

在步骤1)中，当体验者的体位处于左、右侧卧状态时，正上方的摄像头2不能清楚拍摄体验者的面部表情，通过位于两侧的辅助摄像头3对体验者表情进行拍摄，辅助摄像头3将拍摄信息发送至控制主机。

在步骤8)中，同类案例参数生成图表时，以同类型音乐为基准，不同人种的生理反应参数形成柱状图，不同地域内人的生理反应参数形成柱状图，不同性别的生理反应参数形成柱状图，不同年龄段的生理反应参数形成柱状图。

与现有技术相比，本基于音乐情感识别的心理监测系统及方法具有以下内容：

通过大量的实验数据积累形成数据库，通过计算机归纳、总结得出各种类型音乐对各种类型的人群产生的生理影响，从而形成音乐对心理情感影响的研究和教学材料，提供对不同类型病患进行心理诊疗所采用音乐类型推荐，实现更加精准的选择音乐进行心理诊疗，提高音乐心理诊疗的效果，同时利于对音乐与生理、人文之间联系的研究。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

尽管本文较多地使用了诊疗床1；摄像头2；辅助摄像头3；心电监测仪4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (1)

1.一种基于音乐情感识别的心理监测方法，采用的基于音乐情感识别的心理监测系统包括通过电路连接的控制主机、显示屏、键盘和鼠标，还包括诊疗床、耳机、摄像头、心电监测仪，所述摄像头位于所述诊疗床的正上方，所述心电监测仪位于所述诊疗床的旁侧，所述耳机通过电路连接所述控制主机，所述心电监测仪上设置信号发送口，所述控制主机上设置信号接收口，所述信号发送口与所述信号接收口之间通过信号线连接，所述控制主机内设置数据接收模块、数据分类模块、数据储存模块、数据判断模块、数据统计模块、数据分析模块、图表生成模块、操控模块和音乐播放模块，所述数据接收模块电联所述信号接收口，所述操控模块电联显示屏接口，所述音乐播放模块电联耳机接口，所述显示屏上设置操控界面，所述操控界面上设置若干操控按钮；

其特征在于，包括以下内容：

1)、首先通过显示屏、键盘及鼠标在控制主机的数据储存模块内建立若干主分类文件夹，主分类文件夹内包含若干一级文件夹，一级文件夹内包含若干二级文件夹，二级文件夹内包含若干三级文件夹，主分类文件夹分为白种人文件夹、黑种人文件夹和黄种人文件夹，一级文件夹分为若干不同地域文件夹，二级文件夹分为男性文件夹和女性文件夹，三级文件夹分为若干不同年龄段的年龄文件夹；

不同地域文件夹的地域划分依据为；a、设置距离范围值，小于该距离范围值的划分至同一地域范围，大于该距离范围值的划分至不同地域范围；b、以特殊地貌结构作为地域划分线；c、按照生活习惯、风俗文化进行划分，将生活习惯、风俗文化类同的地区划分至同一地域范围；

2)、在控制主机的数据储存模块内建立若干音乐类型文件夹，音乐类型文件夹分为激情音乐文件夹、舒缓音乐文件夹、愉悦音乐文件夹和悲伤音乐文件夹，且每个音乐文件夹中存放若干首相应类型的音乐音频文件；

3)、让体验者躺在诊疗床上，带上耳机并闭目，开启摄像头和心电监测仪，将五导心电导联线上的电极贴片贴在人体的相应位置，将血压袖带佩戴于人体胳膊上，将血氧探头的指套夹在人体手指上，将体温探头夹于人体腋下；

4)、通过键盘及鼠标在显示屏的操控界面上操控不同类型的音乐依次播放，由体验者逐一专注聆听不同类型音乐，并作出相应的生理反应；

5)、每播放一首音乐期间，通过心电监测仪显示心跳动态情况，血压动态情况，呼吸动态频次和体温变化值，通过摄像头拍摄人体面部表情及肢体动作；

6)、心电监测仪将心电图信息、血压信息、呼吸频次信息和体温信息通过信号发送口发送至控制主机，摄像头将拍摄信息发送至控制主机；

7)、通过控制主机记录播放音乐信息，并相应记录该音乐播放期间体验者的心电图信息、血压信息、呼吸频次信息、体温信息、面部表情及肢体动作，按照体验者的人种、地域、性别、年龄，将实验监测数据归纳至相应文件夹中；

8)、经过大量实验监测数据的收集，确保每个类型的文件夹中均具有若干个案例参数集，通过控制主机的图表生成模块对同类案例参数进行图表生成统计，通过控制主机的数据判断模块与数据分析模块总结出不同类型音乐对人体心跳、血压、呼吸、体温、面部表情及肢体动作的不同影响，并进一步区分不同人种、不同地域、不同性别、不同年龄的表现差异；

同类案例参数生成图表时，以同类型音乐为基准，不同人种的生理反应参数形成柱状图，不同地域内人的生理反应参数形成柱状图，不同性别的生理反应参数形成柱状图，不同年龄段的生理反应参数形成柱状图；

所述诊疗床的两侧还对称设置辅助摄像头，所述辅助摄像头的镜头对准所述诊疗床的头枕处，所述辅助摄像头通过电路连接所述控制主机；

所述心电监护仪包括五导心电导联线、血压袖带、血氧探头和体温探头，所述五导心电导联线的探测端扣接电极贴片，所述血氧探头的探测端上具有指套；

所述血压袖带包括成人血压袖带和儿童血压袖带；所述血氧探头包括成人血氧探头和儿童血氧探头；

在步骤1)中，不同年龄段的年龄文件夹包括儿童文件夹、青少年文件夹、青年文件夹、中年文件夹和老年文件夹；

在步骤4)中，相邻音乐播放之间暂停10～20分钟，使体验者用于平复上一首音乐所造成的生理反应，以确保对每首音乐的真实生理反应；

在步骤1)中，当体验者的体位处于左、右侧卧状态时，正上方的摄像头不能清楚拍摄体验者的面部表情，通过位于两侧的辅助摄像头对体验者表情进行拍摄，辅助摄像头将拍摄信息发送至控制主机。

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