一种用小波包变换提取眼电信号警觉度特征的方法

发布时间: 2023-06-19

来源: 试点城市（园区）

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：发明专利

行业领域：

电子信息技术

成果介绍

警觉度是指人集中注意力执行某项任务时所表现出的灵敏程度。为保证生产安全，很多岗位需要对工作人员的警觉度进行估计和预测，如高铁司机和危险品运输司机等。基于脑电和眼电等生理信号的警觉度估计与预测是警觉度研究的一个重要方向，如何提取眼电信号中的警觉度特征是该研究的核心问题之一。本研究应用小波包变换方法从水平眼电中提取不同频段能量的比值，以期找出高相关度的警觉度特征。探讨了水平眼电中16种不同的低高频分段的能量比特征，对特征分别进行了移动平均和线性动力系统去噪处理。实验表明，分段为 (0-1.50Hz)/(1.50-31.25Hz)的能量比值与警觉度的相关系数最高。35组实验的相关系数平均值为 0.742，标准差为0.151，比已有的慢速眼动、快速眼动以及眨眼等11种特征中最好特征的相关系数平均值提高了5.55％，标准差降低了6.62％。

成果亮点

本研究应用小波包变换方法,根据慢速眼动和 EOG的频域特点,考察了水平EOG的16种不同的低、高频段能量比警觉度特征。实验结果表明，低高频最优分段是(0~150Hz)/(1.50~31.25 Hz),由该分段所获得的能量比特征优于慢速眼动、快速眼动，眨眼等其他已有的11种警觉度特征。本文的实验结果进一步表明，EOG是一种能够表征警觉度的有效生理信号。在后续的研究工作中，将从 EOG提取的这些不同的特征中选取警觉度估计和预测的最优子集，并在真实驾驶环境中验证其有效性。

团队介绍

医学影像学教研室隶属于医学影像学院。目前承担皖南医学院五年制影像专业医学影像诊断学、介入放射学、医学影像检查技术学、临床医学专业五年制（包括临床、口腔、法医、麻醉、预防医学）医学影像学；皖南医学院成人教育临床医学专业专升本及专科的医学影像学以及影像专业专升本的医学影像诊断学、介入放射学、医学影像检查技术学；皖南医学院影像医学与核医学专业硕士研究生的医学影像诊断学、介入放射学专业学位课、医学影像学及专业英语选修课；皖南医学院弋矶山医院专科医师培训的医学影像学等四个层次的全部理论和实验课的教学任务。上海交通大学是我国历史最悠久、享誉海内外的高等学府之一，是教育部直属并与上海市共建的全国重点大学。经过120多年的不懈努力，上海交通大学已经建设成为一所“综合性、创新型、国际化”的国内一流、国际知名大学。京都大学（英文：Kyoto University），简称京大，是本部位于日本京都市左京区的世界顶尖综合研究型国立大学。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：- (-) 评价时间：2023-06-21

曹阿超

嘉兴市科协

秘书长

综合评价

基于EOG的警觉度估计与预测研究的一个基本问题是如何找出与警觉度最为关联的特征。马家昕等分析了慢速眼动、快速眼动以及眨眼等11种警觉度特征，其中相关度最大的是慢速眼动傅里叶变换能量比(SEMe)特征，35组实验结果的平均相关度是 0.703。本研究在马家昕等的研究基础上，应用具有时-频细节分析优势的小波包变换方法，提取EOG信号的低高频能量比特征，以期找出眼电信号中更为有效的警觉度特征。

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