CN117547272A - 意识状态检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种意识状态检测系统及方法,其中,该方法包括:视觉刺激装置,设置于目标对象的视野区域内,用于显示视觉刺激信息,以基于所述视觉刺激信息对所述目标对象进行视觉刺激,其中,所述视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激;反馈行为采集装置,与所述意识状态确定装置连接,用于在显示所述视觉刺激信息的情况下,采集所述目标对象的目标反馈行为,并将所述目标反馈行为发送给所述意识状态确定装置;意识状态确定装置,用于接收所述反馈行为采集装置发送的所述目标反馈行为,并基于所述目标反馈行为和标准反馈行为确定所述目标对象的意识状态。采用本技术方案,能够快速、便捷且准确的确定出目标对象的意识状态。
Description
技术领域
本发明涉及意识状态检测技术领域,尤其涉及一种意识状态检测系统及方法。
背景技术
意识是一个复杂和多维度的概念,涵盖了觉醒、注意力、自我意识及认知处理等多个内容。意识研究是理解人类和其他动物思维、感知和主观体验的关键领域。通过研究意识,我们可以揭示大脑如何处理信息、生成认知图像、进行决策和意识选择等过程,有利于阐明人类意识本质、理解感知和思维的运作机制,这也对于改善人工智能、认知神经科学等领域具有重要指导意义,同时也对意识障碍患者(如植物人、昏迷患者等)的临床诊疗及医学应用具有重要价值。
然而,当前意识状态评估方法多数是基于行为观察、生理指标、脑电、脑影像或认知测试,虽然这些方法能为意识评估提供依据,但也存在着诸多限制,如单纯的行为和认知观测难以排除主观性和个体差异的影响,基于脑电信号的监测技术空间分辨率较低、且解读需要专业知识和经验,脑影像技术对设备有较高要求且操作复杂耗时等,因而缺乏一种快速准确评估意识状态的方法和手段。
发明内容
本发明提供了一种意识状态检测系统及方法,以解决意识状态检测方式操作繁琐以及准确性较差的技术问题。
根据本发明的一方面,提供了一种意识状态检测系统(100),该系统包括:视觉刺激装置(110)、反馈行为采集装置(120)和意识状态确定装置(130);其中,
视觉刺激装置(110),设置于目标对象的视野区域内,用于显示视觉刺激信息,以基于视觉刺激信息对目标对象进行视觉刺激,其中,视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激;
反馈行为采集装置(120),与意识状态确定装置(130)连接,用于在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,并将目标反馈行为发送给意识状态确定装置(130);
意识状态确定装置(130),用于接收反馈行为采集装置(120)发送的目标反馈行为,并基于目标反馈行为和标准反馈行为确定目标对象的意识状态。
根据本发明的另一方面,提供了一种意识状态检测方法,应用于意识状态检测系统(100),意识状态检测系统(100)包括视觉刺激装置(110)、反馈行为采集装置(120)和意识状态确定装置(130),反馈行为采集装置(120)与意识状态确定装置(130)连接;其中,意识状态检测方法,包括:
通过设置于目标对象的视野区域内的视觉刺激装置(110),显示视觉刺激信息,以基于视觉刺激信息对目标对象进行视觉刺激,其中,视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激;
通过反馈行为采集装置(120),在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,并将目标反馈行为发送给意识状态确定装置(130);
通过意识状态确定装置(130),接收反馈行为采集装置(120)发送的目标反馈行为,并基于目标反馈行为和标准反馈行为确定目标对象的意识状态。
本发明实施例的技术方案,提供了一种意识状态检测系统(100),包括:视觉刺激装置(110)、反馈行为采集装置(120)和意识状态确定装置(130),其中,视觉刺激装置(110),设置于目标对象的视野区域内,用于显示视觉刺激信息,以基于视觉刺激信息对目标对象进行视觉刺激,其中,视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激;反馈行为采集装置(120),与意识状态确定装置(130)连接,用于在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,并将目标反馈行为发送给意识状态确定装置(130);意识状态确定装置(130),用于接收反馈行为采集装置(120)发送的目标反馈行为,并基于目标反馈行为和标准反馈行为确定目标对象的意识状态,能够简单快速有效地采集到目标反馈行为,为对目标对象的意识状态分析提供数据支撑,解决了意识状态检测方式操作繁琐以及准确性较差的技术问题,达到了快速、便捷且准确的确定出目标对象的意识状态的效果。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述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例,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为本发明实施例一提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图2为本发明实施例一提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图3为本发明实施例一提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图4为本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图5为本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图6为本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图7为本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图8为本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图9为本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图;
图10为本发明实施例三提供的一种意识状态检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意,本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的,而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
可以理解的是,本技术方案所涉及的数据(包括但不限于数据本身、数据的获取或使用)应当遵循相应法律法规及相关规定的要求。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种意识状态检测系统的结构示意图,本实施例可适用于对目标对象的意识状态进行检测的情况,该意识状态检测系统100可以采用硬件和/或软件的形式实现,可选的,通过电子设备来实现,该电子设备可以是移动终端、PC端或服务器等。
如图1所示,该意识状态检测系统100具体可包括:视觉刺激装置110、反馈行为采集装置120和意识状态确定装置130。其中,反馈行为采集装置120与意识状态确定装置130连接。
视觉刺激装置110,设置于目标对象的视野区域内,用于显示视觉刺激信息,以基于视觉刺激信息对目标对象进行视觉刺激,其中,视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激。
在本实施例中,目标对象是进行意识状态检测的对象,可以为人体,也可以为其他动物体,本实施例对此不进行限制。可以理解的是,目标对象的眼睑可以处于开启状态,以保证目标对象接收到视觉刺激信息。目标对象的视野范围至少局部包括视觉刺激装置110,以便目标对象接收视觉刺激装置110显示的视觉刺激信息,其中,视觉刺激信息是对目标对象进行视觉刺激的信息,清醒状态下的目标对象能够对接收到的视觉刺激信息做出行为反馈,视觉刺激装置110是用于显示视觉刺激信息的装置。可选的,视觉刺激装置110包括显示设备111和/或虚拟现实设备。
在本实施例中,显示设备111是直接将视觉刺激信息显示在屏幕上的设备,例如,显示设备111可以为液晶显示屏、LED显示屏或者投影仪。在一些实施例中,可选的,视觉刺激装置110包括至少一个显示屏,显示屏可以为平面显示屏,或曲面显示屏,本实施例对此不进行限制,能够用于对小尺寸的目标对象进行视觉刺激,也能够节省意识状态检测的成本。视觉刺激装置110可以为不可移动装置,不随目标对象位置变化,而改变位置,例如,由不可移动支撑架固定的视觉刺激装置110;也可以为可移动装置,与目标对象的相对位置固定,例如,由可移动支撑架(可升降和/或可转动角度)固定的视觉刺激装置110,本实施例对此不进行限制。可移动的视觉刺激装置110,能够调整视觉刺激装置110的高度和角度,达到最佳的视觉刺激效果。示例性的,图2为本发明实施例一提供的一种意识状态检测系统的结构示意图。如图2所示,视觉刺激装置110通过可伸缩支架进行位置固定。
虚拟现实设备是将视觉刺激信息投射到目标对象的视野范围内,提供近距离视觉刺激的设备。虚拟现实设备包括但不限于虚拟现实眼镜,虚拟现实眼镜是用于向目标对象呈现虚拟现实的视觉刺激信息的眼镜,在意识状态检测过程中,虚拟现实眼镜固定在目标对象的头部。虚拟现实设备能够使目标对象能够沉浸在虚拟的视觉刺激环境中,更好的接收虚拟现实眼镜显示的视觉刺激信息。在视觉刺激装置110包括显示设备111和虚拟现实设备的情况下,在虚拟现实设备将视觉刺激信息显示给目标对象的同时,显示设备111能够将视觉刺激信息显示给用户,以便于用户实时观察目标对象接收的视觉刺激信息,和目标对象对视觉刺激信息的反馈行为。
视觉刺激信息包括视野阴影刺激和视觉威胁刺激中的至少一种。其中,视野阴影刺激是在目标对象的视野中出现阴影的刺激,阴影可以通过遮挡光线或者目标对象产生,可以调节阴影的亮度和形状,对目标对象进行不同程度的刺激。在一些实施例中,可选的,视觉刺激装置110,具体用于通过将预设形状的阴影在目标显示区域中进行缩小显示或放大显示的方式产生视野阴影刺激,以基于视野阴影刺激对目标对象进行视觉刺激。
在本实施例中,目标显示区域是视觉刺激装置110中显示视觉刺激信息的区域,预设形状的阴影是预先设置形状和亮度的阴影。通过在目标显示区域中,基于特定的视觉刺激范式,规律性显示放大或缩小的预设形状的阴影,生成包括视野阴影刺激的视觉刺激信息,其中,视觉刺激范式是多个视觉刺激帧组合得到的视觉刺激帧序列。通过将视野阴影刺激显示给目标对象,对目标对象进行周期性视觉刺激。
以上视野阴影刺激(Looming)范式为例,一次完整的Looming刺激范式包括15组重复的视觉刺激帧序列,每一组视觉刺激帧序列的多个视觉刺激帧包括黑色圆盘,在5.5秒之内,圆盘面积逐渐扩大,显示为圆盘直径与目标对象视野的夹角从2°增大到40°,用于诱发目标对象的视觉本能恐惧行为,其中,视觉本能恐惧行为是目标对象对逐渐靠近的视觉危险刺激做出本能快速的防御性反应,包括但不限于冻结和逃跑。
视觉威胁刺激是在目标对象的视野中出现具有威胁性的刺激因素的刺激,用于引起目标对象的焦虑或者威胁感,其中,具有威胁性的刺激因素可以为具有攻击性的对象、陡峭悬崖和火灾等与生存和安全相关的刺激因素。在一些实施例中,可选的,视觉刺激装置110,用于获取与目标对象对应的视觉威胁数据,播放视觉威胁数据,其中,视觉威胁数据至少包括视觉威胁视频或视觉威胁图像
在本实施例中,视觉威胁数据是包括具有威胁性的刺激因素的数据,其中,具有威胁性的刺激因素与目标对象相对应,示例性的,具有威胁性的刺激因素可以为目标对象的天敌。通过实时采集,或者从互联网或本地调用包括具有威胁性的刺激因素的视频或图像,得到视觉威胁数据,可以对视觉威胁数据进行处理,例如,视频编辑、图像处理和格式转换等,以使视觉威胁数据能够在视觉刺激装置110中正常显示。将视觉威胁数据传输或存储到视觉刺激装置110,使得视觉刺激装置110获取到与目标对象对应的视觉威胁数据,并对视觉威胁数据进行播放。视觉威胁数据可以包括视觉威胁视频,视觉刺激装置110以预设视频播放方式对视觉威胁视频进行播放,其中,预设视频播放方式包括但不限于视频倍速;视觉威胁数据还可以包括视觉威胁图像,视觉刺激装置110以预设图像播放方式对视觉威胁视频进行播放,其中,预设图像播放方式可以为静态展示或者动态展示,动态展示包括图片切换时间间隔。
在一些实施例中,可选的,意识状态检测系统100还包括:嗅觉刺激装置、听觉刺激装置和触觉刺激装置中的一项或多项,本实施例对此不进行限制。
反馈行为采集装置120,与意识状态确定装置130连接,用于在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,并将目标反馈行为发送给意识状态确定装置130。
在本实施例中,目标反馈行为是在目标对象在接收到视觉刺激信息的情况下产生的行为,例如,躯体动作、面部动作和眼部动作。反馈行为采集装置120,与意识状态确定装置130通过数据线或者蓝牙连接,反馈行为采集装置120是对目标对象的目标反馈行为进行采集的装置,并将采集的目标反馈行为通过数据线或者蓝牙传输给意识状态确定装置130,以对目标对象的意识状态进行检测。可选的,反馈行为采集装置120包括摄像装置,目标反馈行为包括本能防御行为;摄像装置,用于在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的本能防御行为,其中,本能防御行为包括躲避刺激的行为和/或面部状态呈现预设状态。
在本实施例中,摄像装置是用于拍摄目标对象的目标反馈行为的装置,能够在视觉刺激装置110显示视觉刺激信息给目标对象的情况下,以至少高清的视频记录目标对象的目标反馈行为。其中,目标反馈行为包括但不限于本能防御行为,本能防御行为是目标对象自动而无意识地采取的防御行为,包括躲避刺激的行为,例如,逃跑和眼睑闭合;还包括面部状态呈现预设状态,例如,愤怒、恐惧和焦虑。反馈行为采集装置120包括至少一个拍摄装置,每一拍摄装置的拍摄范围包括目标对象的至少局部,以至少高清视频的形式对目标对象的目标反馈行为进行记录,以便通过分析目标对象的目标反馈行为,确定目标对象的意识状态。示例性的,假设拍摄装置为帧率为30帧/秒,分辨率为960×540的高清相机,预设位置为目标对象正上方45厘米处。
在一些实施例中,可选的,拍摄装置连接有可伸缩和/或调整角度的支撑部件。其中,支撑部件是用于支撑拍摄装置的部件,能够保证拍摄装置在拍摄过程中位置不变。通过可伸缩和/或调整角度的支撑部件,用户可以调整拍摄装置的位置,以使拍摄装置拍摄最佳位置的目标反馈行为。示例性的,支撑部件可以为具有多个自由度的机械臂,拍摄装置连接在机械臂的末端;支撑部件也可以包括滑轨和可伸缩的多角度旋转摄像头支架,拍摄装置固定在摄像头支架上,可以在水平、垂直和/或旋转方向上进行位置调整。
目标对象的眼部动作能够反应意识状态,可选的,反馈行为采集装置120包括眼部追踪装置,目标反馈行为包括眼动反馈信息;眼部追踪装置,与目标对象的眼部相对设置,用于采集眼部的眼动反馈信息,其中,眼动反馈信息包括瞳孔尺寸变化信息、瞳孔位置变化信息以及眨眼信息中的至少一种。
在本实施例中,眼动反馈信息是目标对象眼部的目标反馈行为,包括但不限于瞳孔尺寸变化信息、瞳孔位置变化信息以及眨眼信息,其中,瞳孔尺寸变化信息可以为瞳孔变大或变小,还可以为具体的瞳孔变化尺寸;瞳孔位置变化信息可以包括注视点位移、瞳孔位移和眼跳距离中的一项或多项;眨眼信息可以包括注视时间和/或眨眼次数。眼部追踪装置是用于对目标对象的眼动反馈信息进行采集的装置,以便通过分析目标对象眼动反馈信息,确定目标对象的意识状态。眼部追踪装置设置在能够正面采集目标对象眼动反馈信息的位置,在保证采集的眼动反馈信息完整性的同时,避免眼部追踪装置遮挡目标对象接收视觉刺激信息。在一些实施例中,可选的,眼部追踪装置集成于视觉刺激装置110内,例如,包括显示屏的视觉刺激装置110内置有眼部追踪装置;虚拟现实眼镜内置有眼部追踪装置。
在一些实施例中,反馈行为采集装置120还包括生理指标检测装置,目标反馈行为包括生理指标反馈信息。生理指标检测装置是非侵入式检测生理指标的装置,例如,血氧仪、脉搏检测仪、脑电图检测仪和肌电图检测仪等。生理指标检测装置可以为穿戴式生理指标检测装置,也可以为佩戴式生理指标检测装置,本实施例对此不进行限制。生理指标反馈信息是目标对象在意识状态检测过程中,反馈的生理指标信息,例如,脉搏血管舒张、血氧饱和度、呼吸频率和心率等。
意识状态确定装置130,用于接收反馈行为采集装置120发送的目标反馈行为,并基于目标反馈行为和标准反馈行为确定目标对象的意识状态。
在本实施例中,标准反馈行为是目标对象在清醒状态下,接收到视觉刺激信息后的反馈行为。意识状态确定装置130实时接收反馈行为采集装置120传递的目标反馈行为,对目标反馈行为进行存储和分析。示例性的,图3为本发明实施例一提供的一种意识状态检测系统的结构示意图。如图3所示,虚拟现实眼镜集成有眼部追踪装置,虚拟现实眼镜与意识状态确定装置130通过数据线连接,眼部追踪装置将采集的眼动反馈信息通过数据线传输给意识状态确定装置130;摄像装置与意识状态确定装置130通过数据线连接,摄像装置将拍摄的目标对象的目标反馈行为通过数据线传输给意识状态确定装置130。
意识状态确定装置130还对目标反馈行为进行分析。意识状态确定装置130基于行为分析模型,将接收到的目标反馈行为与标准反馈行为进行比对,基于行为比对结果确定目标对象的意识状态。其中,行为分析模型是对目标反馈行为进行分析的模型,可以是传统图像(或者,视频)处理模型,也可以是基于深度学习的图像(或者,视频)处理模型,本实施例对此不进行限制。行为分析模型以目标反馈行为为输入,以目标对象的意识状态标签为输出,示例性的,清醒状态的意识标签为1,非清醒状态的意识标签为0。
在目标反馈行为与标准反馈行为相同,或者误差在预设误差范围之内的情况下,可认为目标对象对视觉刺激信息的反应与清醒状态下的反应相同,则行为分析模型输出清醒状态的意识标签,可确定目标对象的意识状态为清醒状态;在目标反馈行为与标准反馈行为不相同,或者误差在预设误差范围之外的情况下,可认为目标对象对视觉刺激信息的反应与清醒状态下的反应不相同,则行为分析模型输出非清醒状态的意识标签,可确定目标对象的意识状态为非清醒状态。
以小体积的目标对象为例,在目标对象的目标反馈行为包括本能防御行为(例如,逃跑和冻结),且目标反馈行为中的反应潜伏期、回窝时间、回窝速度以及回窝后所待时间等参数与标准反馈行为中的参数一致的情况下,意识状态确定装置130中的行为分析模型生成意识标签1,表征目标对象处于清醒状态。
以大体积的目标对象为例,在目标对象的目标反馈行为包括本能防御行为(例如,如突然闪躲和面部惊吓表情),且目标反馈行为中的躯体动作和眼动反馈信息与标准反馈行为中的躯体动作和眼动反馈信息一致的情况下,意识状态确定装置130中的行为分析模型生成意识标签1,表征目标对象处于清醒状态。
本发明实施例的技术方案,提供了一种意识状态检测系统100,包括:视觉刺激装置110、反馈行为采集装置120和意识状态确定装置130,其中,视觉刺激装置110,设置于目标对象的视野区域内,用于显示视觉刺激信息,以基于视觉刺激信息对目标对象进行视觉刺激,其中,视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激;反馈行为采集装置120,与意识状态确定装置130连接,用于在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,并将目标反馈行为发送给意识状态确定装置130;意识状态确定装置130,用于接收反馈行为采集装置120发送的目标反馈行为,并基于目标反馈行为和标准反馈行为确定目标对象的意识状态,能够简单快速有效地采集到目标反馈行为,为对目标对象的意识状态分析提供数据支撑,解决了意识状态检测方式操作繁琐以及准确性较差的技术问题,达到了快速、便捷且准确的确定出目标对象的意识状态的效果。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图。如图4所示,本发明实施例的技术方案在上述任意实施例基础上进一步优化。具体实施方式可以参见本实施例的说明。
该意识状态检测系统100具体可包括:视觉刺激装置110、反馈行为采集装置120、意识状态确定装置130和第一空间装置140。
其中,第一空间装置140,用于为目标对象提供第一活动空间,且第一活动空间与视觉刺激信息的刺激作用空间相对应。
在本实施例中,第一活动空间是第一空间装置140的内部空间,用于为目标对象提供进行意识状态检测的场所,且第一活动空间的容量大于目标对象的体积。刺激作用空间是能够观测到视觉刺激装置110显示的视觉刺激信息的空间,第一空间装置140设置在刺激作用空间之内,以保证处于第一空间装置140中的目标对象能够接收到视觉刺激信息。第一活动空间是视觉刺激信息的刺激作用空间的内部空间。
在一些实施例中,可选的,第一空间装置140包括约束装置,约束装置是用于约束目标对象位置的装置,例如,床和椅子。
在一些实施例中,可选的,第一空间装置140包括行为学检测箱,行为学检测箱采用透明材质制成且无顶面中空结构。本技术方案尤其适用于小体积的目标对象,且适用于对上视野进行视觉刺激的情形。
在一些实施例中,可选的,行为学检测箱的至少一面存在通气孔或者通气缝隙。以行为学检测箱为正方体或长方体结构为例,可以在行为学检测箱除底面之外的一个或多个面上设置通气孔或者通气缝隙。在提升行为学检测箱对目标对象的限制能力的同时,满足目标对象的呼吸需求,保证目标对象的生命安全。
其中,行为学检测箱用于隔绝目标对象与外部环境,避免目标对象受外部环境的影响,并且限制目标对象的活动范围。行为学检测箱的无顶面中空结构,用于保证行为学检测箱内部的空气与外部环境的空气相通,保证目标对象的基本生理需求。行为学检测箱采用透明材质,以便于行为采集装置对目标对象的行为信息进行采集。其中,透明材质可以为无色玻璃和无色亚克力等材质。行为学检测箱底部可以为磨砂处理的材质,用于提高行为学检测箱的摩擦力,便于目标对象活动。行为学检测箱可以包括约束装置,用于对行为学检测箱内的目标对象进行约束。
示例性的,图5是本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图。如图5所示,视觉刺激装置110设置在行为学检测箱的侧面,视觉刺激装置110内置有眼部跟踪装置,眼部跟踪装置将采集的眼动反馈信息通过数据线传输给意识状态确定装置130;拍摄装置通过数据线与意识状态确定装置130连接,用于将拍摄装置采集的目标反馈行为通过数据线传输给意识状态确定装置130.
在一些实施例中,可选的,眼部跟踪装置独立于视觉刺激装置110,且眼部跟踪装置设置在行为学检测箱上。示例性的,图6是本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图。如图6所示,行为学检测箱内置有眼部跟踪装置,行为学检测箱通过数据线与意识状态确定装置130连接,用于将眼部跟踪装置采集的眼部信息通过数据线传输给意识状态确定装置130;视觉刺激装置110通过数据线与意识状态确定装置130连接,用于将视觉刺激装置110显示的视觉刺激信息传输给意识状态确定装置130。
在一些实施例中,可选的,视觉刺激装置110包括独立设置的显示设备111和控制设备112;显示设备111设置于行为学检测箱的顶部或侧面。
其中,显示设备111是视觉刺激装置110中用于显示视觉刺激信息的部件,控制设备112是对显示设备111显示的视觉刺激信息进行自动控制和/或手动控制的部件。显示设备111与控制设备112通过数据线连接,控制设备112将需要显示的视觉刺激信息通过数据线传输给显示设备111。基于独立设置的显示设备111和控制设备112,能够对视觉刺激装置110显示的视觉刺激信息进行控制,提高信息采集系统的交互性。示例性的,图7是本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图。如图7所示,显示设备111是设置于行为学检测箱的顶部的显示屏,控制设备112是与显示屏通过数据线连接的笔记本电脑。
为了便于观察目标对象逃跑或者闪躲的本能防御行为,可选的,意识状态检测系统100,还包括:与第一空间装置140连通的第二空间装置150;其中,第二空间装置150,远离刺激作用空间,或,用于遮挡视觉刺激装置110的视觉刺激信息,为目标对象提供第二活动空间。
在本实施例中,第二活动空间是第二空间装置150的内部空间,用于目标对象躲藏的场所,且第二活动空间的容量大于目标对象的体积。目标对象在第二空间装置150中的情况下,无法接收到视觉刺激装置110发送的视觉刺激信息。第二空间装置150可以设置在刺激作用空间之内,也可以设置在刺激作用空间之外,本实施例对此不进行限制。在第二空间装置150设置在第一空间装置140的外部的情况下,第二空间装置150在视觉刺激装置110的刺激作用区域之外,视觉刺激信息无法传递到第二空间装置150,第二空间装置150的材质与第一空间装置140的材质可以相同也可以不同。在第二空间装置150设置在第一空间装置140的内部的情况下,第二空间装置150的材质与第一空间装置140的材质不同,为不透明材质,能够遮挡视觉刺激装置110的视觉刺激信息,避免视觉刺激信息传入第二空间装置150,以便目标对象快速脱离视觉刺激。示例性的,图8是本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图。如图8所示,第二空间装置150位于第一空间装置140内部。
在一些实施例中,可选的,第一空间装置140的底部设置有红外触控板,红外触控板与视觉刺激装置110连接,其中,红外触控板,用于采集目标对象的位置信息;视觉刺激装置110,具体用于在检测到位置信息满足预设条件的情况下,显示视觉刺激信息。
在本实施例中,红外触控板包括红外线发射元件与接收感测元件,接收感测元件通过不停的扫描是否有红外线被目标对象阻挡检测目标对象的触摸,以采集目标对象的位置信息,其中,位置信息是目标对象在第一空间装置140中的位置信息。红外触控板与视觉刺激装置110通过数据线连接,红外触控板将位置信息通过数据线,实时传输给视觉刺激装置110。视觉刺激装置110接收红外触控板传输的位置信息,并将位置信息与预设条件进行比较,其中,预设条件可以为预设位置坐标、预设位置范围或位置信息非空,本实施例对此不进行限制。其中,预设位置坐标是预先设置的目标对象在述第一空间装置140中的位置信息;预设位置范围是预先设置的目标对象在述第一空间装置140中的位置范围。
在一些实施例中,可选的,视觉刺激装置110在检测到位置信息非空,或者,位置信息与预设位置坐标相同,或者,接收的位置信息在预设位置范围之内的情况下,控制视觉刺激装置110显示视觉刺激信息,在检测到位置信息为空,或者,位置信息与预设位置坐标不相同,或者,接收的位置信息在预设位置范围之外的情况下,控制视觉刺激装置110不显示视觉刺激信息,能够降低信息采集系统的采集成本。
在一些实施例中,可选的,视觉刺激装置110中可以存储视觉刺激装置110的刺激显示位置信息(包括,水平、垂直和/或旋转方向上的位置),视觉刺激装置110的位置信息与预设位置坐标或预设位置范围相对应,视觉刺激装置110将接收的位置信息与预设位置坐标或预设位置范围进行比对,在接收的位置信息与预设位置坐标相同,或者,接收的位置信息在预设位置范围之内的情况下,调用预设位置坐标或预设位置范围对应的刺激显示位置信息,基于刺激显示位置信息自动调整视觉刺激装置110的位置。
示例性的,图9为本发明实施例二提供的一种意识状态检测系统的结构示意图。如图9所示,红外触控板设置在实验箱内部的底部,并通过数据线与控制部件连接,用于将红外触控板采集到的目标对象的位置信息发送给控制部件。
在一些实施例中,可选的,意识状态检测系统100,还包括:状态预警装置;其中,意识状态确定装置130,还用于在检测到目标对象的意识状态为清醒状态的情况下,生成预警控制信号;状态预警装置,用于接收意识状态确定装置130发送的预警控制信号,并基于预警控制信号生成状态预警信息,并展示状态预警信息。
在本实施例中,预警控制信号是用于指示状态预警装置生成状态预警信息的信号,示例性的,预警控制信号可以为高电平信号。状态预警装置是在目标对象清醒状态下,对用户进行警示的装置,以提醒用户目标对象处于清醒状态。状态预警装置可以为声音警报器、指示灯和显示屏等中的一种或多种。状态预警装置与意识状态确定装置130可以通过数据线连接,状态预警装置在接收到意识状态确定装置130传输的预警控制信号的情况下,触发状态预警操作,生成状态预警信息,其中,状态预警信息是表征目标对象处于清醒状态的信息,可以通过声音警报器、指示灯和显示屏等电子设备对状态预警信息进行展示。状态预警装置能够及时对目标对象的清醒状态进行提示,以便提高意识状态检测效率。
本发明实施例的技术方案,提供了一种意识状态检测系统100,包括:视觉刺激装置110、反馈行为采集装置120、意识状态确定装置130和第一空间装置140,通过第一空间装置140容纳目标对象,可以限制目标对象的活动范围为第一活动空间,且第一活动空间与视觉刺激信息的刺激作用空间相对,可以对第一空间装置140中任意位置的目标对象进行视觉刺激,以便于采集目标对象的目标反馈行为并进行存储,解决了相关设备有较高要求且操作复杂耗时等技术问题,能够简单快速有效地采集到意识关联数据,为对目标对象的意识状态分析提供数据支撑,以便准确地确定出目标对象的意识状态。
实施例三
图10是本发明实施例三提供的一种意识状态检测方法的流程示意图。该意识状态检测方法可应用于意识状态检测系统,意识状态检测系统包括视觉刺激装置、反馈行为采集装置和意识状态确定装置,反馈行为采集装置与意识状态确定装置连接。其中,与前述实施例相同或相似的技术特征在此不再赘述。
如图10所示,本实施例的意识状态检测方法具体可包括:
S310、通过设置于目标对象的视野区域内的视觉刺激装置,显示视觉刺激信息,以基于视觉刺激信息对目标对象进行视觉刺激。
其中,视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激。
S320、通过反馈行为采集装置,在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,并将目标反馈行为发送给意识状态确定装置。
S330、通过意识状态确定装置,接收反馈行为采集装置发送的目标反馈行为,并基于目标反馈行为和标准反馈行为确定目标对象的意识状态。
在上述实施例的基础上,可选的,视觉刺激装置包括显示设备111和/或虚拟现实设备。
在上述实施例的基础上,可选的,通过设置于目标对象的视野区域内的视觉刺激装置,显示视觉刺激信息,以基于视觉刺激信息对目标对象进行视觉刺激,包括:通过视觉刺激装置,将预设形状的阴影在目标显示区域中进行缩小显示或放大显示的方式产生视野阴影刺激,以基于视野阴影刺激对目标对象进行视觉刺激;或者,获取与目标对象对应的视觉威胁数据,播放视觉威胁数据,其中,视觉威胁数据至少包括视觉威胁视频或视觉威胁图像。
在上述实施例的基础上,可选的,反馈行为采集装置包括摄像装置,目标反馈行为包括本能防御行为。相应地,通过反馈行为采集装置,在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,包括:在显示视觉刺激信息的情况下,通过摄像装置,采集目标对象的本能防御行为,其中,本能防御行为包括躲避刺激的行为和/或面部状态呈现预设状态。
在上述实施例的基础上,可选的,反馈行为采集装置包括眼部追踪装置,目标反馈行为包括眼动反馈信息。相应地,通过反馈行为采集装置,在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,包括:通过与目标对象的眼部相对设置的眼部追踪装置,采集眼部的眼动反馈信息,其中,眼动反馈信息包括瞳孔尺寸变化信息、瞳孔位置变化信息以及眨眼信息中的至少一种。
在上述实施例的基础上,可选的,意识状态检测系统,还包括:第一空间装置。相应地,意识状态检测方法还可包括:通过第一空间装置,为目标对象提供第一活动空间,且第一活动空间与视觉刺激信息的刺激作用空间相对应。
在上述实施例的基础上,可选的,意识状态检测方法还包括:通过与第一空间装置连通的第二空间装置,为目标对象提供第二活动空间;第二空间装置,远离刺激作用空间,或,用于遮挡视觉刺激装置的视觉刺激信息。
在上述实施例的基础上,可选的,第一空间装置的底部设置有红外触控板,红外触控板与视觉刺激装置连接。相应地,意识状态检测方法还可包括:通过红外触控板,采集目标对象的位置信息;通过视觉刺激装置,在检测到位置信息满足预设条件的情况下,显示视觉刺激信息。
在上述实施例的基础上,可选的,意识状态检测系统,还包括:状态预警装置。相应地,意识状态检测方法还可包括:通过意识状态确定装置,在检测到目标对象的意识状态为清醒状态的情况下,生成预警控制信号;通过状态预警装置,接收意识状态确定装置发送的预警控制信号,并基于预警控制信号生成状态预警信息,并展示状态预警信息。
本发明实施例的技术方案,通过设置于目标对象的视野区域内的视觉刺激装置,显示视觉刺激信息,以基于视觉刺激信息对目标对象进行视觉刺激;其中,视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激;通过反馈行为采集装置,在显示视觉刺激信息的情况下,采集目标对象的目标反馈行为,并将目标反馈行为发送给意识状态确定装置;通过意识状态确定装置,接收反馈行为采集装置发送的目标反馈行为,并基于目标反馈行为和标准反馈行为确定目标对象的意识状态,能够简单快速有效地采集到目标反馈行为,为对目标对象的意识状态分析提供数据支撑,解决了意识状态检测方式操作繁琐以及准确性较差的技术问题,达到了快速、便捷且准确的确定出目标对象的意识状态的效果。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种意识状态检测系统,其特征在于,包括:视觉刺激装置、反馈行为采集装置和意识状态确定装置;其中,
所述视觉刺激装置,设置于目标对象的视野区域内,用于显示视觉刺激信息,以基于所述视觉刺激信息对所述目标对象进行视觉刺激,其中,所述视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激;
所述反馈行为采集装置,与所述意识状态确定装置连接,用于在显示所述视觉刺激信息的情况下,采集所述目标对象的目标反馈行为,并将所述目标反馈行为发送给所述意识状态确定装置;
所述意识状态确定装置,用于接收所述反馈行为采集装置发送的所述目标反馈行为,并基于所述目标反馈行为和标准反馈行为确定所述目标对象的意识状态。
2.根据权利要求1所述的意识状态检测系统,其特征在于,所述视觉刺激装置包括显示设备和/或虚拟现实设备。
3.根据权利要求1所述的意识状态检测系统,其特征在于,所述视觉刺激装置,具体用于通过将预设形状的阴影在目标显示区域中进行缩小显示或放大显示的方式产生视野阴影刺激,以基于所述视野阴影刺激对所述目标对象进行视觉刺激;或者,用于获取与所述目标对象对应的视觉威胁数据,播放所述视觉威胁数据,其中,所述视觉威胁数据至少包括视觉威胁视频或视觉威胁图像。
4.根据权利要求1所述的意识状态检测系统,其特征在于,所述反馈行为采集装置包括摄像装置,所述目标反馈行为包括本能防御行为;
所述摄像装置,用于在显示所述视觉刺激信息的情况下,采集所述目标对象的本能防御行为,其中,所述本能防御行为包括躲避刺激的行为和/或面部状态呈现预设状态。
5.根据权利要求1所述的意识状态检测系统,其特征在于,所述反馈行为采集装置包括眼部追踪装置,所述目标反馈行为包括眼动反馈信息;
所述眼部追踪装置,与所述目标对象的眼部相对设置,用于采集所述眼部的眼动反馈信息,其中,所述眼动反馈信息包括瞳孔尺寸变化信息、瞳孔位置变化信息以及眨眼信息中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的意识状态检测系统,其特征在于,还包括:第一空间装置;其中,
所述第一空间装置,用于为所述目标对象提供第一活动空间,且所述第一活动空间与所述视觉刺激信息的刺激作用空间相对应。
7.根据权利要求6所述的意识状态检测系统,其特征在于,还包括:与所述第一空间装置连通的第二空间装置;其中,
所述第二空间装置,远离所述刺激作用空间,或,用于遮挡所述视觉刺激装置的所述视觉刺激信息,为所述目标对象提供第二活动空间。
8.根据权利要求6所述的意识状态检测系统,其特征在于,所述第一空间装置的底部设置有红外触控板,所述红外触控板与所述视觉刺激装置连接,其中,
所述红外触控板,用于采集所述目标对象的位置信息;
所述视觉刺激装置,具体用于在检测到所述位置信息满足预设条件的情况下,显示视觉刺激信息。
9.根据权利要求1所述的意识状态检测系统,其特征在于,还包括:状态预警装置;其中,
所述意识状态确定装置,还用于在检测到所述目标对象的意识状态为清醒状态的情况下,生成预警控制信号;
所述状态预警装置,用于接收所述意识状态确定装置发送的所述预警控制信号,并基于所述预警控制信号生成状态预警信息,并展示所述状态预警信息。
10.一种意识状态检测方法,其特征在于,应用于意识状态检测系统,所述意识状态检测系统包括视觉刺激装置、反馈行为采集装置和意识状态确定装置,所述反馈行为采集装置与所述意识状态确定装置连接;其中,所述意识状态检测方法,包括:
通过设置于目标对象的视野区域内的所述视觉刺激装置,显示视觉刺激信息,以基于所述视觉刺激信息对所述目标对象进行视觉刺激,其中,所述视觉刺激信息包括视野阴影刺激和/或视觉威胁刺激;
通过所述反馈行为采集装置,在显示所述视觉刺激信息的情况下,采集所述目标对象的目标反馈行为,并将所述目标反馈行为发送给所述意识状态确定装置;
通过所述意识状态确定装置,接收所述反馈行为采集装置发送的所述目标反馈行为,并基于所述目标反馈行为和标准反馈行为确定所述目标对象的意识状态。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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