本發明專利技術屬于認知測試技術領域，特別涉及一種自主認知測試裝置及方法。適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置，包括：帶內置攝像頭(9)和認知測試軟件的筆記本電腦(2)，手柄(4)，連接筆記本電腦(2)和手柄(4)的第一USB連接線(7)，其特征是：還包括金屬骨架測試臺(1)和壓力傳感器(8)。本測試裝置能夠適用于變重力環境的認知測試還能適用于實驗室環境的認知測試，測試中被測試者相對計算機屏幕的姿態穩定性，減少姿態改變對認知測試結果的影響。本測試方法能根據各類傳感器信息對當前環境信息與受試者姿態信息進行綜合判斷后適宜地啟動、暫停刺激呈現并進行數據同步自動記錄，增強了認知測試的智能性與自主性。
【技術實現步驟摘要】
一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置及方法
本專利技術屬于認知測試
，特別涉及一種自主認知測試裝置及方法。
技術介紹
認知測試是進行人員能力特性研究以及選拔訓練的重要手段。在實驗室研究中衍生出了眾多的認知測試裝置。目前認知測試大量地采用計算機技術，認知測試軟件配合一套計算機、鍵盤、鼠標或手柄等特定的操作反應裝置即可完成多種認知測試，使之成為通用性較好的測試平臺，同時使用計算機軟件記錄測試數據，能使得數據記錄更加精確、數據采集也更加豐富。然而在變重力環境等特因環境中，實驗室通用的計算機認知測試裝置變得不適用。因為在這些環境中，實驗室正常環境下未加特殊約束的計算機、鼠標、鍵盤、手柄等裝置的位置都會發生改變，被測試人員本身的身體姿態也不固定，導致測試很難正常開展。例如，在飛機拋物線飛行引起的變重力環境中，被測試人員相對計算機屏幕的姿態容易發生改變，導致被測試人員觀察屏幕角度不能固定，影響對視覺刺激的觀察；被測試人員進行操作反應的鼠標、鍵盤、手柄等裝置的位置也極易改變，導致被測試人員很難正常地做出操作反應。變重力環境還會產生區別于正常實驗環境的一些其它測試需求。例如，在正常的實驗室環境中，認知測試一般由主試人員進行設置、啟動，被測試人員按照主試的要求進行操作反應即可，主試人員還會對被測試人員的測試過程進行監督并在必要時介入；而如變重力環境等的特因環境中，主試往往無法穩定在測試人員身旁進行設置、啟動和監督，而需要由測試人員自主開展測試。同時，在失重飛機等變重力環境中，還需要自動地進行重力狀態的識別和記錄，以區分被測試人員特定的測試結果是在何種重力條件下開展獲取的。特因環境下的特殊需求使得已有的認知測試設備不能滿足測試需求。
技術實現思路
本專利技術的目的是：提供一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置及方法，滿足在變重力環境中由被測試人員自主開展測試的功能要求。本專利技術的技術方案是：一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置，包括：帶內置攝像頭和認知測試軟件的筆記本電腦，手柄，連接所述筆記本電腦和所述手柄的第一USB連接線，其特征是：還包括金屬骨架測試臺和壓力傳感器；所述金屬骨架測試臺呈靠背座椅狀，其臺面設有固定所述筆記本電腦機身的第一限位裝置以及固定所述手柄的固定架，其立面設有固定所述筆記本電腦屏幕的第二限位裝置；所述壓力傳感器置于所述金屬骨架測試臺之上、所述筆記本電腦之下，通過第二USB連接線與所述筆記本電腦連接。一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試方法，它使用如上所述的適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置，并包括以下步驟：A、測試人員就位被測試人員坐在所述金屬骨架測試臺前，正對所述筆記本電腦的屏幕，雙手置于所述手柄前端的按鍵處，雙擊打開所述認知測試軟件；B、環境信息實時檢測與狀態識別所述認知測試軟件實時接收所述內置攝像頭拍攝的圖像，以及所述壓力傳感器傳來的力信號N(t)，執行狀態識別算法如下：B1、對所述內置攝像頭采集的圖像進行人臉檢測，每間隔0.5s檢測一次，連續進行4次檢測，若其中至少有2次發現人臉則判定為有人臉，姿態滿足要求，進入B2步驟；否則，通過所述筆記本電腦屏幕提示測試人員調整姿勢正對所述筆記本電腦屏幕，并重復B1步驟；B2、每間隔0.1s將所述壓力傳感器傳來的力信號N(t)與1G重力下的力信號N0相除，得到比值P(t)，每0.5s將最近5次檢測P(t)值平均得P1，若P1≥1.5，判定為“超重”，若P1≤0.5判定為“失重”，若0.5＜P1＜1.5，判定為“正常重力”；C、自動呈現刺激、暫停以及數據自動記錄在重力發生變化：“正常重力”到“失重”，或“失重”到“正常重力”，或“正常重力”到“超重”，或“超重”到“正常重力”，或“正常重力”到“超重”，或“超重”到“正常重力”之后2s，所述筆記本電腦屏幕開始呈現刺激，被測試人員觀察到后按要求通過所述手柄做按鍵反應，測試持續到設定時間或重力狀態發生變化時自動暫停，如此為一組認知測試；所述認知測試軟件在自動記錄測試數據的同時，還自動記錄本組認知測試對應的重力狀態；根據重力條件變化次數，整個測試包含多組認知測試。本測試裝置能夠適用于變重力環境的認知測試還能適用于實驗室環境的認知測試，測試中被測試者相對計算機屏幕的姿態穩定性，減少姿態改變對認知測試結果的影響。本測試方法能根據各類傳感器信息對當前環境信息與受試者姿態信息進行綜合判斷后適宜地啟動、暫停刺激呈現并進行數據同步自動記錄，增強了特因環境測試中認知測試的智能性與自主性。附圖說明附圖1為本測試裝置的組成結構示意圖；附圖2為本測試方法的流程圖。具體實施方式實施例1：參見附圖1，一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置，包括：帶內置攝像頭9和認知測試軟件的筆記本電腦2，手柄4，連接所述筆記本電腦2和所述手柄4的第一USB連接線7，其特征是：還包括金屬骨架測試臺1和壓力傳感器8；所述金屬骨架測試臺1呈靠背座椅狀，其臺面設有固定所述筆記本電腦2機身的第一限位裝置5以及固定所述手柄4的固定架3，其立面設有固定所述筆記本電腦2屏幕的第二限位裝置6；所述壓力傳感器8置于所述金屬骨架測試臺1之上、所述筆記本電腦2之下，通過第二USB連接線10與所述筆記本電腦2連接。實施例2：參見附圖1、2，一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試方法，它使用如實施例1所述的適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置，并包括以下步驟：A、測試人員就位被測試人員坐在所述金屬骨架測試臺1前，正對所述筆記本電腦2的屏幕，雙手置于所述手柄4前端的按鍵處，雙擊打開所述認知測試軟件；B、環境信息實時檢測與狀態識別所述認知測試軟件實時接收所述內置攝像頭9拍攝的圖像，以及所述壓力傳感器8傳來的力信號Nt，執行狀態識別算法如下：B1、對所述內置攝像頭9采集的圖像進行人臉檢測，每間隔0.5s檢測一次，連續進行4次檢測，若其中至少有2次發現人臉則判定為有人臉，姿態滿足要求，進入B2步驟；否則，通過所述筆記本電腦2屏幕提示測試人員調整姿勢正對所述筆記本電腦2屏幕，并重復B1步驟；B2、每間隔0.1s將所述壓力傳感器8傳來的力信號Nt與1G重力下的力信號N0相除，得到比值Pt，每0.5s將最近5次檢測Pt值平均得P1，若P1≥1.5，判定為“超重”，若P1≤0.5判定為“失重”，若0.5＜P1＜1.5，判定為“正常重力”；C、自動呈現刺激、暫停以及數據自動記錄在重力發生變化：“正常重力”到“失重”，或“失重”到“正常重力”，或“正常重力”到“超重”，或“超重”到“正常重力”，或“正常重力”到“超重”，或“超重”到“正常重力”之后2s，所述筆記本電腦2屏幕開始呈現刺激，被測試人員觀察到后按要求通過所述手柄4做按鍵反應，測試持續到設定時間或重力狀態發生變化時自動暫停，如此為一組認知測試；所述認知測試軟件在自動記錄測試數據的同時，還自動記錄本組認知測試對應的重力狀態；根據重力條件變化次數，整個測試包含多組認知測試。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置，包括：帶內置攝像頭(9)和認知測試軟件的筆記本電腦(2)，手柄(4)，連接所述筆記本電腦(2)和所述手柄(4)的第一USB連接線(7)，其特征是：還包括金屬骨架測試臺(1)和壓力傳感器(8)；所述金屬骨架測試臺(1)呈靠背座椅狀，其臺面設有固定所述筆記本電腦(2)機身的第一限位裝置(5)以及固定所述手柄(4)的固定架(3)，其立面設有固定所述筆記本電腦(2)屏幕的第二限位裝置(6)；所述壓力傳感器(8)置于所述金屬骨架測試臺(1)之上、所述筆記本電腦(2)之下，通過第二USB連接線(10)與所述筆記本電腦(2)連接。
【技術特征摘要】
1.一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試方法，它使用一種適用于變重力環境的計算機自主認知測試裝置，包括：帶內置攝像頭(9)和認知測試軟件的筆記本電腦(2)，手柄(4)，連接所述筆記本電腦(2)和所述手柄(4)的第一USB連接線(7)，其特征是：還包括金屬骨架測試臺(1)和壓力傳感器(8)；所述金屬骨架測試臺(1)呈靠背座椅狀，其臺面設有固定所述筆記本電腦(2)機身的第一限位裝置(5)以及固定所述手柄(4)的固定架(3)，其立面設有固定所述筆記本電腦(2)屏幕的第二限位裝置(6)；所述壓力傳感器(8)置于所述金屬骨架測試臺(1)之上、所述筆記本電腦(2)之下，通過第二USB連接線(10)與所述筆記本電腦(2)連接；并包括以下步驟：A、測試人員就位被測試人員坐在所述金屬骨架測試臺(1)前，正對所述筆記本電腦(2)的屏幕，雙手置于所述手柄(4)前端的按鍵處，雙擊打開所述認知測試軟件；B、環境信息實時檢測與狀態識別所述認知測試軟件實時接收所述內置攝像頭(9)拍攝的圖像，以及所述壓力傳感器(8)傳來的力信號N(t)，執行狀態識別算法如下：B1、對所述內置攝像頭(9)采集的圖像進...
【專利技術屬性】
技術研發人員：田雨，王春慧，陳善廣，李凡，王政，黃守鵬，
申請(專利權)人：中國航天員科研訓練中心，
類型：發明
國別省市：北京;11
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