CN113611416A - 基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统 - Google Patents

基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于虚拟现实技术心理场景评估系统，其特征在于，包括评估模块、VR虚拟模块、生理参数仪和分析模块，所述评估模块用于对测试者进行初步评估，并为VR虚拟场景提供相应的数据；所述VR虚拟模块通过评估模块提供的数据模拟出相对应的示例场景，测试者在VR虚拟模块呈现的示例场景下进行互动；所述生理参数仪用于监控测试者在VR虚拟的示例场景中的生理状态，并进行记录；所述分析模块将评估模块和VR虚拟模块提供的数据结合测试者在VR虚拟的示例场景中的生理状态，进行权重分析，并得出结论。

Description

基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术应用领域，具体涉及基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统。
背景技术
在精神医学领域中，许多精神心理疾患都可以用量表做评估，各种量表总数超过百种，量表共同特点均为文字问卷，被测试者回答后评分得出结论。
由于量表是文字提问，难免会有文面词组提示，或者字面词组理解不全，部分被测试者无法完整将文字内容转换成具体的物象，影响量表准确表达的含义等诸多缺点，因此，用虚拟现实技术的画面场景，直接让被测试者沉浸其中，体验虚拟世界，感受心灵，做出意识反应，从而尽量避免了暗示所产生的心理应答，同时也解决了部分被测试者想象力匮乏，无法完整响应量表的提问信息。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，目的在于建立虚拟心理场景，使得被测试者借助VR头盔，沉浸在虚拟心理场景中，面对类似现实世界中的发病诱因，获得被测试者真实心理反应，同时获取生命体征的生理参数，从而使得临床医师快速界别、评估和诊断。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
基于虚拟现实技术心理场景评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过评估模块对测试者进行评估；
S2、评估模块将测试者的评估数据传送至VR虚拟模块；
S3、VR虚拟模块整合评估数据结合图像、视频和建模场景库进行示例场景模拟；S4、示例场景模拟完成后，训练者佩戴VR头盔和生理参数仪进入虚拟的示例场景；
S5、测试者在示例场景中观察场景中的事物、感受示例场景的环境，并且完成互动任务；
S6、VR头盔和生理参数仪记录训练者进入示例场景前和驶入示例场景后的生理参数变化，形成文件后，发送至分析模块；
S7、分析模块根据评估模块和VR虚拟模块提供的数据结合VR头盔和生理参数仪记录的眼动轨迹和生理参数进行权重分析，并得出整体评估结论，形成权重模型；
S8、测试者再次进入根据权重分析后重新虚拟的场景，重复S5-7，进一步对测试者进行验证，重复2-3次后，结束训练，训练结束时，系统对当前场景进行若干描述，测试者根据自身感受对系统描述进行选择；测试者根据自身感受对当前场景进行描述；
S9、分析模块对测试者在逐级递进的场景中的表现，结合测试者对场景描述的选项以及测试者自身的描述，进行关联性打分；
S10、通过层次分析法对权重模型进行计算分析。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S1包括：
S1.1、测试者进行量表评估；
S1.2、测试者依次对图像库、视频库和建模场景库进行选择，并进行相应的打分。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S3中将评估数据按类、物和环境进行分组，结合测试者的打分进行重新组合，形成逐级递进的示例场景。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S3中示例场景具有相对应的标签和向量指示。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S5中测试者根据示例场景上的标签自主选择示例场景。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S6中VR头盔通过眼动轨迹获取训练者眼动捕捉场景参数。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S7中，权重分析为组合预测模型，即采用单个模型的指标因素，再通过多个模型有效组合或多个变量的科学综合体现系统的整体特征，提高预测精度，所述预测模型为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
，其中X表示多个模型生成的预测值；xt+i表示当前数据库中的预测值，其中t=1,2,...，T，t表示观测序号；i=1,2,...，L，i表示该观测序号内的观测值；ωj表示第j个数据库的权重系数，j=1,2,...，n；为了保持预测模型的无偏差性，设置约束条件
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S9中，关联性打分包括伪假参数和有效参数，所述伪假参数表示场景中，隐藏的相互矛盾对抗的因数；所述有效参数表示场景中影响测试者心理的因素以及场景中为测试者带来真实性的因素。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S11中，层次分析法包括以下步骤：分层、构造判断矩阵、计算特征向量、一致性检测和计算权重。
基于虚拟现实技术心理场景评估系统，其特征在于，包括评估模块、VR虚拟模块、生理参数仪和分析模块，所述评估模块用于对测试者进行初步评估，并为VR虚拟场景提供相应的数据；所述VR虚拟模块通过评估模块提供的数据模拟出相对应的示例场景，测试者在VR虚拟模块呈现的示例场景下进行互动；所述生理参数仪用于监控测试者在VR虚拟的示例场景中的生理状态，并进行记录；所述分析模块将评估模块和VR虚拟模块提供的数据结合测试者在VR虚拟的示例场景中的生理状态，进行权重分析，并得出结论。
本发明的有益之处在于：本发明通过测试者对虚拟场景内各种因素的反应，结合量表，使心理刺激因素具象化，使测试者沉浸其中、感受心灵，并作出反应，这样的反应更加真实；可以有效的防止测试者的心理因素与量表文字表述有偏差，更精准的对测试者的心理进行评估；通过设置权重分析，不断优化重置场景，使场景更加符合测试者的心理，从而能够更直观的表现出测试者的心理问题。
附图说明
图1是层次分析法的步骤示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
基于虚拟现实技术心理场景评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过评估模块对测试者进行评估。
S1.1、测试者进行量表评估；
S1.2、测试者依次对图像库、视频库和建模场景库进行选择，并进行相应的打分。
S2、评估模块将测试者的评估数据传送至VR虚拟模块。
S3、VR虚拟模块整合评估数据结合图像、视频和建模场景库进行示例场景模拟。
将评估数据按类、物和环境进行分组，结合测试者的打分进行重新组合，形成逐级递进的示例场景。
示例场景具有相对应的标签和向量指示。
S4、示例场景模拟完成后，训练者佩戴VR头盔和生理参数仪进入虚拟的示例场景。
S5、测试者在示例场景中观察场景中的事物、感受示例场景的环境，并且完成互动任务。
测试者根据示例场景上的标签自主选择示例场景，即训练者可以冲前往后，依次逐级选择示例场景，还可以由后往前，倒序选择，还可以跳跃式选择。
S6、VR头盔和生理参数仪记录训练者进入示例场景前和驶入示例场景后的生理参数变化，形成文件后，发送至分析模块。
VR头盔通过眼动轨迹获取训练者眼动捕捉场景参数。
S7、分析模块根据评估模块和VR虚拟模块提供的数据结合VR头盔和生理参数仪记录的眼动轨迹（即对图像库、视频库和建模场景库）和生理参数进行权重分析，并得出整体评估结论，形成权重模型。
权重分析为组合预测模型，即采用单个模型的指标因素，再通过多个模型有效组合或多个变量的科学综合体现系统的整体特征，提高预测精度，所述预测模型为
Figure 623486DEST_PATH_IMAGE002
，其中X表示多个模型生成的预测值；xt+i表示当前数据库中的预测值，其中t=1,2,...，T，t表示观测序号；i=1,2,...，L，i表示该观测序号内的观测值；ωj表示第j个数据库的权重系数，j=1,2,...，n；为了保持预测模型的无偏差性，设置约束条件
Figure 275047DEST_PATH_IMAGE004
。
S8、测试者再次进入根据权重分析后重新虚拟的场景，重复S5-7，进一步对测试者进行验证，重复2-3次后，结束训练，训练结束时，系统对当前场景进行若干描述，测试者根据自身感受对系统描述进行选择。测试者根据自身感受对当前场景进行描述。
S9、分析模块对测试者在逐级递进的场景中的表现，结合测试者对场景描述的选项以及测试者自身的描述，进行关联性打分。
关联性打分包括伪假参数和有效参数，所述伪假参数表示场景中，隐藏的相互矛盾对抗的因数；所述有效参数表示场景中影响测试者心理的因素以及场景中为测试者带来真实性的因素。
通过测试者对当前场景的描述和系统描述的选择，判断当前场景是否接近测试者心理，从而对测试者进行进行有效的评估。
S10、通过层次分析法对权重模型进行计算分析。
层次分析法包括以下步骤：分层、构造判断矩阵、计算特征向量、一致性检测和计算权重。
基于虚拟现实技术心理场景评估系统，其特征在于，包括评估模块、VR虚拟模块、生理参数仪和分析模块，所述评估模块用于对测试者进行初步评估，并为VR虚拟场景提供相应的数据；所述VR虚拟模块通过评估模块提供的数据模拟出相对应的示例场景，测试者在VR虚拟模块呈现的示例场景下进行互动；所述生理参数仪用于监控测试者在VR虚拟的示例场景中的生理状态，并进行记录；所述分析模块将评估模块和VR虚拟模块提供的数据结合测试者在VR虚拟的示例场景中的生理状态，进行权重分析，并得出结论。
本发明的有益之处在于：本发明通过测试者对虚拟场景内各种因素的反应，结合量表，使心理刺激因素具象化，使测试者沉浸其中、感受心灵，并作出反应，这样的反应更加真实；可以有效的防止测试者的心理因素与量表文字表述有偏差，更精准的对测试者的心理进行评估；通过设置权重分析，不断优化重置场景，使场景更加符合测试者的心理，从而能够更直观的表现出测试者的心理问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.基于虚拟现实技术心理场景评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过评估模块对测试者进行评估；
S2、评估模块将测试者的评估数据传送至VR虚拟模块；
S3、VR虚拟模块整合评估数据结合图像、视频和建模场景库进行示例场景模拟；
4、示例场景模拟完成后，训练者佩戴VR头盔和生理参数仪进入虚拟的示例场景；
S5、测试者在示例场景中观察场景中的事物、感受示例场景的环境，并且完成互动任务；
S6、VR头盔和生理参数仪记录训练者进入示例场景前和驶入示例场景后的生理参数变化，形成文件后，发送至分析模块；
S7、分析模块根据评估模块和VR虚拟模块提供的数据结合VR头盔和生理参数仪记录的眼动轨迹和生理参数进行权重分析，并得出整体评估结论，形成权重模型；
S8、测试者再次进入根据权重分析后重新虚拟的场景，重复S5-7，进一步对测试者进行验证，重复2-3次后，结束训练，训练结束时，系统对当前场景进行若干描述，测试者根据自身感受对系统描述进行选择；测试者根据自身感受对当前场景进行描述；
S9、分析模块对测试者在逐级递进的场景中的表现，结合测试者对场景描述的选项以及测试者自身的描述，进行关联性打分；
S10、通过层次分析法对权重模型进行计算分析。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，其特征在于，所述步骤S1包括：
S1.1、测试者进行量表评估；
S1.2、测试者依次对图像库、视频库和建模场景库进行选择，并进行相应的打分。
3.根据权利要求3所述的基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，其特征在于，所述步骤S3中将评估数据按类、物和环境进行分组，结合测试者的打分进行重新组合，形成逐级递进的示例场景。
4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，其特征在于，所述步骤S3中示例场景具有相对应的标签和向量指示。
5.根据权利要求5所述的基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，其特征在于，所述步骤S5中测试者根据示例场景上的标签自主选择示例场景。
6.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，其特征在于，所述步骤S6中VR头盔通过眼动轨迹获取训练者眼动捕捉场景参数。
7.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，其特征在于，所述步骤S7中，权重分析为组合预测模型，即采用单个模型的指标因素，再通过多个模型有效组合或多个变量的科学综合体现系统的整体特征，提高预测精度，所述预测模型为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中X表示多个模型生成的预测值；xt+i表示当前数据库中的预测值，其中t=1,2,...，T，t表示观测序号；i=1,2,...，L，i表示该观测序号内的观测值；ωj表示第j个数据库的权重系数，j=1,2,...，n；为了保持预测模型的无偏差性，设置约束条件
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。
8.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，其特征在于，所述步骤S9中，关联性打分包括伪假参数和有效参数，所述伪假参数表示场景中，隐藏的相互矛盾对抗的因数；所述有效参数表示场景中影响测试者心理的因素以及场景中为测试者带来真实性的因素。
9.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术心理场景评估方法及系统，其特征在于，所述步骤S10中，层次分析法包括以下步骤：分层、构造判断矩阵、计算特征向量、一致性检测和计算权重。
10.基于虚拟现实技术心理场景评估系统，其特征在于，包括评估模块、VR虚拟模块、生理参数仪和分析模块，所述评估模块用于对测试者进行初步评估，并为VR虚拟场景提供相应的数据；所述VR虚拟模块通过评估模块提供的数据模拟出相对应的示例场景，测试者在VR虚拟模块呈现的示例场景下进行互动；所述生理参数仪用于监控测试者在VR虚拟的示例场景中的生理状态，并进行记录；所述分析模块将评估模块和VR虚拟模块提供的数据结合测试者在VR虚拟的示例场景中的生理状态，进行权重分析，并得出结论。
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