【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于醫(yī)療，具體而言，涉及一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法。
技術介紹
1、社會生活節(jié)奏的加快使得心理健康成為重點關注問題之一，快速且精確的心理疾病篩查是解決該問題的前提。心理量表測評因其低成本、便攜性等原因成為現(xiàn)階段最常見的篩查手段，但是測謊機制作為其客觀性評估方法仍然存在適用性差、有效性弱、測評時間長等缺點。
2、為解決答題的有效性所帶來的評估準確性問題，本申請?zhí)嵋环N基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，本方法通過使用生理信號即可對心理量表測評過程中答題行為有效檢測，最終生成更客觀準確的心理量表測評結果置信度。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術實施例提供了一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，解決了測謊機制作為其客觀性評估方法仍然存在適用性差、有效性弱、測評時間長等缺點的問題。
2、鑒于上述問題，本專利技術提出的技術方案是：
3、本專利技術提供一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，包括以下步驟：
4、步驟s1，數(shù)據(jù)提取，使用數(shù)據(jù)獲取裝置采集被測試者的腦電波數(shù)據(jù)，提取其中p300成分；
5、步驟s2，生理數(shù)據(jù)采集，使用數(shù)據(jù)獲取裝置采集同一時間內被測試者的心電圖、呼吸率、心率、血氧飽和度和答題時間參數(shù)；
6、步驟s3，數(shù)據(jù)判斷，基于所述步驟s1中提取的p300成分進行是否發(fā)生作為有效性的標志進行判斷；
7、步驟s4，數(shù)據(jù)相關性分析，選取發(fā)生了p300成分對應的生理數(shù)據(jù)，計算所述步驟s1和
8、步驟s5，數(shù)據(jù)融合，基于所述步驟s4相關性分析的數(shù)據(jù)進行對齊，識別來自不同數(shù)據(jù)源的相同實體，使用匹配算法進行數(shù)據(jù)的匹配，將匹配好后的數(shù)據(jù)進行整合；
9、步驟s6，構建模型，將步驟s4中融合后的數(shù)據(jù)集中，選擇相關系數(shù)大于等于0.5的數(shù)據(jù)作為輸入變量，構建神經(jīng)網(wǎng)絡模型；
10、步驟s7，模型訓練，選擇神經(jīng)網(wǎng)絡構建識別模型進行訓練，當準確率不符合要求時，繼續(xù)補充數(shù)據(jù)進行訓練；
11、步驟s8，數(shù)據(jù)預測，模型訓練好后，將采集的數(shù)據(jù)輸入模型進行預測，輸出值為0，則判定為產(chǎn)生了撒謊行為，答題有效性不高，輸出值為1則認為未產(chǎn)生撒謊，答題有效性高，依此判斷答題的有效性。
12、作為本專利技術的一種優(yōu)選技術方案，所述步驟s1中p300成分的提取方法如下：
13、建立腦電信號的線性模型，計算信號和噪聲的的協(xié)方差矩陣，設計維納濾波器，以最小化信號和噪聲之間的均方誤差，使用濾波器對腦電信號進行濾波，分析濾波后的信號，識別p300成分的特征；
14、將濾波后的信號進行分段，每個時間對應一個時間窗，對每個時間窗內的信號進行基線校正，對所有信號進行平均，得到erp波形，p300成分在erp波形中表征為一個正峰，提取p300成分的特征，得到p300成分的數(shù)據(jù)。
15、作為本專利技術的一種優(yōu)選技術方案，所述步驟s3中p300成分的判斷為：當刺激產(chǎn)生時，即在出現(xiàn)撒謊行為時，腦電波會產(chǎn)生p300的信號，在被測試者答題時有撒謊行為，有效性記錄為0，未發(fā)生則認為答題有效性高，有效性記錄為1。
16、作為本專利技術的一種優(yōu)選技術方案，所述步驟s5中在數(shù)據(jù)匹配完成后，將數(shù)據(jù)整合到一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集中，使用數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)聚合或數(shù)據(jù)轉換的方法進行，使用特征選擇算法對整合后的數(shù)據(jù)提取對預測模型有用的特征。
17、作為本專利技術的一種優(yōu)選技術方案，所述數(shù)據(jù)獲取裝置包括用戶信息模塊、面部數(shù)據(jù)采集模塊、心理評測模塊、血氧呼吸模塊、面部分析模塊、心電分析模塊和評測有效性模塊；
18、所述用戶信息模塊用于存儲被測試者的基本信息，具體包含姓名、性別、身高、體重、身份證號、出生年月、年齡、編號、就診號、就診科室、臨床診斷、自述癥狀、是否吸煙以及是否糖尿病的信息，用戶盡量填寫正確的信息；
19、所述面部數(shù)據(jù)采集模塊讓被測試者坐在測試裝置前，通過攝像頭采集被測試者的面部數(shù)據(jù)；
20、所述心理評測模塊利用顯示器顯示選擇的測試量表以及血壓檢測過程中的實時血壓數(shù)據(jù)，實時顯示量表題目、被測試者選擇的選項以及量表的最終答題結果；
21、所述血氧呼吸模塊通過顯示器實時顯示被測試者在進行評測過程中的血氧和呼吸數(shù)值，并通過波形圖展示；
22、所述面部分析模塊利用所述面部數(shù)據(jù)采集模塊的被測試者表情數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析出被測試者的微笑程度、黑眼圈指數(shù)以及色板指數(shù)；
23、所述心電分析模塊利用心電圖機采集被測試者的心電數(shù)據(jù)，并繪制成圖案進行直觀顯示；
24、所述評測有效性模塊評基于上述模塊的數(shù)據(jù)計算判斷被測試者答題是否有效。
25、作為本專利技術的一種優(yōu)選技術方案，所述心理評測模塊中的測試量表分為五大類，包括認知功能、生活質量、精神心理狀態(tài)、個性特征和感情情緒特征和睡眠質量；
26、所述面部分析模塊利用面部檢測算法對采集的面部信息進行定位，在面部區(qū)域信息上使用面部標志點定位算法來標記面部特征點，通過分析嘴巴周圍的標志點位置和形狀變化，分析微笑的程度，通過分析眼眶區(qū)域的顏色和亮度，分析黑眼圈的程度，通過分析面部區(qū)域的顏色分布和亮度變化，評估膚色的質量。
27、相對于現(xiàn)有技術，本專利技術的有益效果是：
28、(1)本專利技術通過將腦電波p300成分作為說謊的判斷指標，通過采集被測試者的心電圖、呼吸率、心率、血氧飽和度和答題時間等基本參數(shù)，通過多模態(tài)維度的生理參數(shù)進行融合，并與p300成分的分析結構結合，來判斷被測試者的答題數(shù)據(jù)有效性，生成更準確的心理量表結果，且測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，抗干擾能力強，使用方便。
29、上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本專利技術的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本專利技術的具體實施方式。
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1.一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，所述步驟S1中P300成分的提取方法如下：
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，所述步驟S3中P300成分的判斷為：當刺激產(chǎn)生時，即在出現(xiàn)撒謊行為時，腦電波會產(chǎn)生P300的信號，在被測試者答題時有撒謊行為，有效性記錄為0，未發(fā)生則認為答題有效性高，有效性記錄為1。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，所述步驟S5中在數(shù)據(jù)匹配完成后，將數(shù)據(jù)整合到一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集中，使用數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)聚合或數(shù)據(jù)轉換的方法進行，使用特征選擇算法對整合后的數(shù)據(jù)提取對預測模型有用的特征。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)獲取裝置包括用戶信息模塊、面部數(shù)據(jù)采集模塊、心理評測模塊、血氧呼吸模塊、面部分析模塊、心電分析模塊和評測有效性模塊；
6.根據(jù)權利要求5所述的一種基于多模
...【技術特征摘要】
1.一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，所述步驟s1中p300成分的提取方法如下：
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，所述步驟s3中p300成分的判斷為：當刺激產(chǎn)生時，即在出現(xiàn)撒謊行為時，腦電波會產(chǎn)生p300的信號，在被測試者答題時有撒謊行為，有效性記錄為0，未發(fā)生則認為答題有效性高，有效性記錄為1。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于多模態(tài)信號的答題有效性判別方法，其特征在于，所述步驟...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳洪林，韋石，郭超榮，鄭平宇，王生偉，
申請(專利權)人：武漢清易云康醫(yī)療設備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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