本發(fā)明涉及輔助睡眠技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在睡眠中，人體進(jìn)行了自我放松及恢復(fù)的過程。因此良好的睡眠是保持身體健康的一項(xiàng)基本條件。但是由于工作壓力大、生活作息不規(guī)律等原因，導(dǎo)致了部分人群的睡眠質(zhì)量欠佳，表現(xiàn)為失眠、半夜驚醒等。

智能輔助睡眠是一種結(jié)合現(xiàn)代科技的睡眠方法，當(dāng)被試者進(jìn)入催眠狀態(tài)后，其受暗示性明顯提高，能與催眠師保持密切的感應(yīng)關(guān)系，會(huì)不加批判地接受其暗示指示。將催眠術(shù)應(yīng)用于輔助睡眠時(shí)，當(dāng)催眠者被催眠師所催眠后，催眠師發(fā)出睡眠指令即可使被催眠者進(jìn)入睡眠狀態(tài)。與藥物干預(yù)(安眠藥)相比，基于催眠術(shù)的輔助睡眠對(duì)身體的副作用較小，比較適合日常應(yīng)用。

在智能輔助睡眠中，如何準(zhǔn)確地識(shí)別催眠深度是重要因素，在不同的催眠深度需要進(jìn)行不同的催眠策略，引導(dǎo)用戶進(jìn)入睡眠，目前對(duì)于催眠深度，一般可以分為，催眠深度一般可分成三個(gè)階段和六個(gè)等級(jí)：輕度催眠(1-2級(jí))，中度催眠(3-4級(jí))和深度催眠(5-6)級(jí)。對(duì)于每個(gè)等級(jí)的催眠深度而言，有相應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)被催眠者的表現(xiàn)出來的動(dòng)作特征進(jìn)行評(píng)判，對(duì)于輕度催眠中的第一級(jí)催眠深度而言，正確的識(shí)別是執(zhí)行下一階段催眠的前提，但這一般需要催眠師依據(jù)足夠經(jīng)驗(yàn)才能進(jìn)行判斷，對(duì)于一般用戶而言則難以判斷，同時(shí)這些覺察方式識(shí)別催眠深度，準(zhǔn)確性難以保證，效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法和系統(tǒng)，能夠較為準(zhǔn)確地識(shí)別用戶的催眠深度，有效地提高輔助睡眠效果。

一種智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法，包括：

在智能輔助睡眠中，向用戶播放催眠引導(dǎo)詞；

檢測(cè)所述用戶的眼電信號(hào)，并在時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上繪制對(duì)應(yīng)的眼電信號(hào)波形圖；

在所述時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上建立沿時(shí)間軸方向移動(dòng)的檢測(cè)窗口，并根據(jù)眨眼速度和眼電信號(hào)幅值設(shè)置所述檢測(cè)窗口長(zhǎng)度和高度閾值；

在播放催眠引導(dǎo)詞后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)，利用所述檢測(cè)窗口移動(dòng)檢測(cè)所述眼電信號(hào)波形圖，若所述眼電信號(hào)波形圖的幅值沒有超過所述高度閾值，則判定所述用戶當(dāng)前處于第一級(jí)催眠深度狀態(tài)。

一種智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，包括：

引導(dǎo)詞播放模塊，用于在智能輔助睡眠中，向用戶播放催眠引導(dǎo)詞；

眼電信號(hào)繪制模塊，用于檢測(cè)所述用戶的眼電信號(hào)，并在時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上繪制對(duì)應(yīng)的眼電信號(hào)波形圖；

窗口參數(shù)設(shè)置模塊，用于在所述時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上建立沿時(shí)間軸方向移動(dòng)的檢測(cè)窗口，并根據(jù)眨眼速度和眼電信號(hào)幅值設(shè)置所述檢測(cè)窗口長(zhǎng)度和高度閾值；

催眠深度識(shí)別模塊，用于在播放催眠引導(dǎo)詞后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)，利用所述檢測(cè)窗口移動(dòng)檢測(cè)所述眼電信號(hào)波形圖，若所述眼電信號(hào)波形圖的幅值沒有超過所述高度閾值，則判定所述用戶當(dāng)前處于第一級(jí)催眠深度狀態(tài)。

上述智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法和系統(tǒng)，在播放催眠引導(dǎo)詞過程中，通過檢測(cè)用戶的眼電信號(hào)并利用檢測(cè)窗口進(jìn)行識(shí)別，能夠提高識(shí)別準(zhǔn)確性，而且提高了識(shí)別效率，為執(zhí)行下一階段催眠的提供了良好的參考。

附圖說明

圖1為一個(gè)實(shí)施例的智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法的流程圖；

圖2為一個(gè)眼電信號(hào)波形示意圖；

圖3為檢測(cè)窗口內(nèi)眼電信號(hào)波形尖峰面積示意圖；

圖4為一個(gè)實(shí)施例的智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為一個(gè)實(shí)施例的窗口參數(shù)設(shè)置模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖闡述本發(fā)明的智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法和系統(tǒng)的實(shí)施例。

參考圖1所示，圖1為一個(gè)實(shí)施例的智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法的流程圖，包括：

S101，在智能輔助睡眠中，向用戶播放催眠引導(dǎo)詞；

在本步驟中，一般是用戶在未睡著的情況下，進(jìn)行智能輔助睡眠，向用戶播放催眠引導(dǎo)詞，以對(duì)用戶進(jìn)行睡眠干預(yù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，在向用戶播放催眠引導(dǎo)詞前，還對(duì)用戶的睡眠狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)到用戶是清醒狀態(tài)時(shí)，再啟動(dòng)催眠干預(yù)和識(shí)別流程。

具體的，在檢測(cè)所述用戶的眼電信號(hào)前，還包括：

采集用戶在智能輔助睡眠過程中產(chǎn)生的腦電信號(hào)；根據(jù)所述腦電信號(hào)對(duì)用戶的睡眠狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述用戶處于清醒狀態(tài)，執(zhí)行所述向用戶播放催眠引導(dǎo)詞的步驟。

S102，檢測(cè)所述用戶的眼電信號(hào)，并在時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上繪制對(duì)應(yīng)的眼電信號(hào)波形圖；

在本步驟中，利用相關(guān)器件，檢測(cè)用戶的眼電信號(hào)，并利用數(shù)據(jù)處理設(shè)備，在時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上繪制對(duì)應(yīng)的眼電信號(hào)波形圖；坐標(biāo)系可以以時(shí)間為橫軸，以眼電信號(hào)幅值為縱軸。

在采集信號(hào)時(shí)，可以以30s為一幀進(jìn)行采集，后續(xù)對(duì)每幀眼電信號(hào)進(jìn)行分析處理。

S103，在所述時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上建立沿時(shí)間軸方向移動(dòng)的檢測(cè)窗口，并根據(jù)眨眼速度和眼電信號(hào)幅值設(shè)置所述檢測(cè)窗口長(zhǎng)度和高度閾值；

在本步驟中，利用一個(gè)檢測(cè)窗口來檢測(cè)眼皮活動(dòng)情況，按時(shí)間軸移動(dòng)方向，檢測(cè)繪制出來的眼電信號(hào)波形圖。

對(duì)于檢測(cè)窗口的選取，需要設(shè)置檢測(cè)窗口長(zhǎng)度和高度閾值，在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置的方法可以包括如下：

(a)在正常情況下，統(tǒng)計(jì)所述用戶在測(cè)試過程當(dāng)中多次眨眼中快速的閉眼動(dòng)作(眨眼，即瞬目反射)的時(shí)間；根據(jù)所述統(tǒng)計(jì)的時(shí)間獲取所述用戶的眨眼速度；

(b)統(tǒng)計(jì)所述用戶多次眨眼中的眼電信號(hào)幅值的最大值或最小值；根據(jù)所述眼電信號(hào)幅值的最大值或最小值獲取所述用戶的眼電信號(hào)幅值；

(c)根據(jù)所述眨眼速度設(shè)置所述檢測(cè)窗口長(zhǎng)度，以及根據(jù)所述眼電信號(hào)幅值設(shè)置所述高度閾值。

在一個(gè)實(shí)施例中，若所述眨眼速度為[Ta，Tb]，則所述檢測(cè)窗口長(zhǎng)度取值≥2Ta；若所述眼電信號(hào)幅值為M，則所述高度閾值取值≤0.7M。

例如，參考圖2所示，圖2為一個(gè)眼電信號(hào)波形示意圖，當(dāng)計(jì)算的眨眼速度為0.3s-0.4s，眼電信號(hào)幅值為200uV，則檢測(cè)窗口長(zhǎng)度可以設(shè)為0.6s，高度閾值可以設(shè)為140uV。

S104，在播放催眠引導(dǎo)詞后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)，利用所述檢測(cè)窗口移動(dòng)檢測(cè)所述眼電信號(hào)波形圖，若所述眼電信號(hào)波形圖的幅值沒有超過所述高度閾值，則判定所述用戶當(dāng)前處于第一級(jí)催眠深度狀態(tài)。

在本步驟中，在播放催眠引導(dǎo)詞進(jìn)行干預(yù)后，在設(shè)定時(shí)間(一般取30s)內(nèi)利用檢測(cè)窗口按時(shí)間軸方向移動(dòng)，移動(dòng)檢測(cè)眼電信號(hào)波形圖，以檢測(cè)眼皮活動(dòng)情況，當(dāng)眼電信號(hào)波形圖的幅值沒有超過所述高度閾值，即沒有檢測(cè)到窗口內(nèi)的眼電信號(hào)波形幅值波動(dòng)幅度超過高度閾值，則判定所述用戶當(dāng)前處于第一級(jí)催眠深度狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施例中，考慮到眼電信號(hào)波形是判斷眨眼的重要特征，在波形判斷時(shí)，容易收到外界的干擾。因此，如果僅依賴于時(shí)間和幅值判斷，容易導(dǎo)致誤判，因此，可以進(jìn)一步對(duì)波形尖銳程度進(jìn)行判斷，以提高識(shí)別準(zhǔn)確性。

即當(dāng)檢測(cè)到眼電信號(hào)波形圖的幅值超過所述高度閾值時(shí)，計(jì)算檢測(cè)窗口內(nèi)眼電信號(hào)波形尖峰的尖銳程度參數(shù)，若所述尖銳程度參數(shù)小于預(yù)設(shè)的尖銳程度參數(shù)閾值，判定所述用戶當(dāng)前處于第一級(jí)催眠深度狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算檢測(cè)窗口內(nèi)眼電信號(hào)波形尖峰的尖銳程度參數(shù)，可以包括如下：

(a)分別計(jì)算眼電信號(hào)波形在檢測(cè)窗口內(nèi)的上部區(qū)域面積和下部區(qū)域面積，計(jì)算公式如下：

式中，p_i為檢測(cè)窗口內(nèi)的眼電信號(hào)，p_max為檢測(cè)窗口內(nèi)眼電信號(hào)的最大值，p_min為檢測(cè)窗口內(nèi)眼電信號(hào)的最小值，area_up表示上部區(qū)域面積，area_down表示下部區(qū)域面積；

(b)根據(jù)所述上部區(qū)域面積和下部區(qū)域面積計(jì)算所述眼電信號(hào)波形尖峰的面積，計(jì)算公式如下：

式中，blink_area表示尖峰的面積，if表示滿足條件；

參考圖3所示，圖3為檢測(cè)窗口內(nèi)眼電信號(hào)波形尖峰面積示意圖，兩種方向的尖峰上、下部區(qū)域面積如圖所示，左圖尖峰方向向上，右圖的尖峰方向向下。

(c)根據(jù)尖峰面積計(jì)算尖銳程度參數(shù)，計(jì)算公式如下：

blink_ratio＝blink_area/in-blink_area

式中，blink_ratio表示尖銳程度參數(shù)，in-blink_area表示非尖峰部分的面積，這里尖銳程度參數(shù)也可以轉(zhuǎn)化為是上部區(qū)域面積和下部區(qū)域面積之間的比值。

綜合上述實(shí)施例的方案，在播放催眠引導(dǎo)詞過程中，通過檢測(cè)用戶的眼電信號(hào)并利用檢測(cè)窗口進(jìn)行識(shí)別，能夠提高識(shí)別準(zhǔn)確性，而且提高了識(shí)別效率，為執(zhí)行下一階段催眠的提供了良好的參考。

參考圖4所示，圖4為一個(gè)實(shí)施例的智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括：

引導(dǎo)詞播放模塊101，用于在智能輔助睡眠中，向用戶播放催眠引導(dǎo)詞；

眼電信號(hào)繪制模塊102，用于檢測(cè)所述用戶的眼電信號(hào)，并在時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上繪制對(duì)應(yīng)的眼電信號(hào)波形圖；

窗口參數(shù)設(shè)置模塊103，用于在所述時(shí)間-幅值坐標(biāo)系上建立沿時(shí)間軸方向移動(dòng)的檢測(cè)窗口，并根據(jù)眨眼速度和眼電信號(hào)幅值設(shè)置所述檢測(cè)窗口長(zhǎng)度和高度閾值；

催眠深度識(shí)別模塊104，用于在播放催眠引導(dǎo)詞后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)，利用所述檢測(cè)窗口移動(dòng)檢測(cè)所述眼電信號(hào)波形圖，若所述眼電信號(hào)波形圖的幅值沒有超過所述高度閾值，則判定所述用戶當(dāng)前處于第一級(jí)催眠深度狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述的智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，還包括：睡眠狀態(tài)檢測(cè)模塊，用于采集用戶在智能輔助睡眠過程中產(chǎn)生的腦電信號(hào)；根據(jù)所述腦電信號(hào)對(duì)用戶的睡眠狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述用戶處于清醒狀態(tài)，執(zhí)行所述催眠深度識(shí)別模塊的功能。

在一個(gè)實(shí)施例中，參考圖5所示，圖5為一個(gè)實(shí)施例的窗口參數(shù)設(shè)置模塊103的結(jié)構(gòu)示意圖，進(jìn)一步包括：

速度獲取單元1031，用于在正常情況下，統(tǒng)計(jì)所述用戶多次眨眼中快速的閉眼動(dòng)作的時(shí)間；根據(jù)所述統(tǒng)計(jì)的時(shí)間獲取所述用戶的眨眼速度；

閾值獲取單元1032，用于統(tǒng)計(jì)所述用戶多次眨眼中的眼電信號(hào)幅值的最大值或最小值；根據(jù)所述眼電信號(hào)幅值的最大值或最小值獲取所述用戶的眼電信號(hào)幅值；

參數(shù)設(shè)置單元1033，用于根據(jù)所述眨眼速度設(shè)置所述檢測(cè)窗口長(zhǎng)度，以及根據(jù)所述眼電信號(hào)幅值設(shè)置所述高度閾值。

在一個(gè)實(shí)施例中，若所述眨眼速度為[Ta，Tb]，則所述檢測(cè)窗口長(zhǎng)度取值≥2Ta；若所述眼電信號(hào)幅值為M，則所述高度閾值取值≤0.7M。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述播放催眠引導(dǎo)詞后的設(shè)定時(shí)間為30s。

本發(fā)明的智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)與本發(fā)明的智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法一一對(duì)應(yīng)，在上述智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別方法的實(shí)施例闡述的技術(shù)特征及其有益效果均適用于智能輔助睡眠中的催眠狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)施例中，特此聲明。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。