一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统及方法。系统包含了数据采集模块、VR交互模块、数据同步模块和数据处理与控制模块，以及情绪识别和商品推荐方法。数据采集模块负责采集并处理用户的生理体征数据；VR交互模块负责为用户提供人机交互界面；数据同步模块将VR交互模块的数据和数据采集模块的数据达到同步；数据处理与控制模块负责处理数据并控制各模块的工作。本发明专利技术根据生理体征数据识别用户的情绪状态；根据用户的情绪状态推荐用户感兴趣的商品。本发明专利技术利用信息处理技术、机器学习技术，通过生理体征数据识别VR用户的情绪状态，据此为用户推荐其感兴趣的商品，为VR购物、VR游戏等服务提供更加个性化、更加贴心的服务。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统及方法
本专利技术涉及信息处理、智能设备等领域，具体涉及一种基于生理体征数据与虚拟现实技术相结合的购物推荐系统及方法。
技术介绍
目前，基于虚拟现实（VirtualReality，VR）的各项服务已经如雨后春笋般涌现。基于VR的情绪识别技术能够为佩戴VR设备的用户提供更加个性化、更加贴心的服务。VR购物、VR游戏等应用已经出现并引起用户的极大热情，结合其他外围设备的VR应用也将为用户与商家带来便利，创造更大的价值。由于VR设备具有强大的数据处理能力，VR头显设备体积较大，以至于比较容易在VR头显上添加生理体征数据检测设备，根据生理体征数据，利用模式识别、机器学习、数据挖掘技术可以识别出VR佩戴者的情绪状态，根据情绪状态为用户推荐相应的商品，以达到个性化服务的目的。VR方向的购物推荐为情绪识别带来一片新的天地，VR头显设备中嵌入传感器实时对使用者的生理数据进行检测，通过VR处理器强大的数据处理与分析能力及时对使用者的情绪进行解读，根据使用者相应的情绪状态为其展现合适的推荐内容。在疲倦和忧伤之余，舒适度较好的视频、甜品外卖等的推送会引起用户的兴趣，也会提高点击率。基于VR世界的零售商店，通过分析用户是否对商品感兴趣浏览商品是否展现出兴奋，这将有助于分析用户的兴趣，将有机会为顾客提供特定的产品进行促销，以便提供更为个性化的服务。VR游戏是VR应用领域的一大热门，将情绪识别技术应用于VR头显设备。通过生理体征数据的收集，读取玩家的情绪状态，玩家的想法无需游戏制作人费尽心力去揣测，揣测玩家对于游戏的哪一部分最感兴趣，哪一部分不感兴趣，从而做相应的调节平衡，设置内购激励措施，调整游戏难度，或者增添非玩家控制角色（Non-Player-ControlledCharacter，NPC）的交互功能，最大限度的提高整体留存率。其他服务，如银行、房地产等可能使用VR产品较多的服务行业也可以有类似的应用。比如，买房者可以通过VR参观其感兴趣的房屋，而带有情绪识别的VR设备可以根据用户对该房屋的感兴趣程度自动推荐相似的房屋。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统及方法。本专利技术的技术解决方案如下。一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统，包括VR交互模块，数据采集模块，数据同步模块，数据处理与控制模块，以及情绪识别方法和商品推荐方法。所述数据采集模块和VR交互模块分别与数据同步模块相连；所述数据处理与控制模块和数据同步模块相连，同时和数据采集模块及VR交互模块相连；所述数据采集模块，采集用户的生理体征数据，并对相应的数据进行放大、滤波、A/D转换、传输等处理；所述生理体征数据，包括但不限于脑电、脑磁、脑血流、心率、脉搏、眼动、肌电，可以为其中的一种或多种；所述数据同步模块，建立VR交互模块与数据采集模块之间的同步信息，达到实时采集用户生理体征数据信息的目的；所述数据处理与控制模块，分析处理来自数据同步模块的信息，同时控制数据采集模块和VR交互模块之间的协调工作。所述情绪识别方法和商品推荐方法是运行于数据处理与控制模块上的算法程序，其根据生理体征数据运用机器学习、模式识别技术识别用户情绪，根据用户情绪状态在VR交互模块推荐显示用户感兴趣的商品。优选的，所述VR交互模块是能为被测对象提供沉浸式体验的设备，包括直接插入手机作为显示的VR设备，内置屏幕和处理器的VR设备以及只有屏幕有线连接电脑显示的VR设备。优选的，所述数据采集模块还包括但不限于脑电数据采集模块，脑磁数据采集模块，脑血流数据采集模块，脉搏采集模块，心电图采集模块，肌电采集模块。优选的，所述情绪识别方法是以机器学习技术为基础的识别算法，包括但不限于逻辑回归算法、决策树算法、支持向量机、集成学习等。优选的，所述情绪状态，包括但不限于兴奋、愉悦、无聊、昏睡。优选的，所述商品推荐方法可以是根据人们经验在特定情绪状态推荐相应的商品，也可以是根据其他用户在相近情绪状态下感兴趣的商品推荐给当前用户。优选的，所述商品推荐，商品是指虚拟商品或实体商品，包括但不限于衣物百货、游戏道具、影音产品。使用上述基于生理数据的情绪识别方法与VR购物推荐方法，包括如下步骤：步骤S1:采集生理体征数据，并进行放大、滤波、A/D转换、去除伪迹操作；步骤S2:提取生理体征数据特征；步骤S3:使用机器学习模型进行情绪识别；步骤S4:根据情绪状态进行商品推荐。进一步地，生理体征数据特征包括但不限于功率谱密度、信号能量、信号峰值、均值。本专利技术的工作原理是：通过在VR设备上增加生理体征数据采集模块，提取生理体征数据的特征，利用模式识别、机器学习、数据挖掘的方法进行情绪识别，根据识别到的情绪状态进行商品的推荐，当用户处于兴奋、感兴趣时推荐与该商品相似的商品；当用户处于无聊、不感兴趣时推荐不相近的商品。与现有技术相比，本专利技术至少有这些有益效果：对于VR购物，根据用户的情绪状态推断用户对当前商品的感兴趣程度，相应的推荐商品给该用户，以提升个性化服务质量，最大化商品点击率；对于VR游戏，根据用户的情绪状态推断用户对当前游戏的喜爱程度，并据此调整游戏的难度，以提升游戏用户的留存率。附图说明图1为本专利技术实施例中的一种系统结构示意图。图2为实施例中的方法流程图。具体实施方式以下结合实施例及附图，对本专利技术的实施作进一步地详细的说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统，如图1所示，它由VR交互模块，数据采集模块，数据同步模块，数据处理与控制模块组成。所述数据同步模块分别和VR交互模块、数据采集模块、数据处理与控制模块，同时数据处理与控制模块分别和VR交互模块、数据采集模块相连。其中，所述VR交互模块用于为用户提供人机交互界面；所述数据采集模块用于采集用户的生理体征数据，以及对数据的放大、滤波、A/D转换等处理；所述数据同步模块负责将VR交互模块和数据采集模块的数据同步，以保证传输给数据处理与控制模块的数据是VR交互模块和数据采集模块的同步数据；所述数据处理与控制模块作为核心部分，接收来自数据同步模块的数据。所述VR交互模块已知的可选设备具有的功能不一，包括但不限于直接插入手机作为显示屏与处理器的VR设备，只有屏幕而有线连接电脑显示的VR设备以及内置屏幕和处理器的VR设备。所述数据处理与控制模块，一般为VR设备的中央处理器，负责整个VR设备的处理与控制工作，搭载有操作系统与VR应用程序，VR购物应用、VR游戏、情绪识别程序均运行在该模块上。所述数据采集模块，分为多个子模块，包括但不限于脑电采集模块、脑磁采集模块、脑血流采集模块、心电图采集模块、心律采集模块。请参看图2，本专利技术还涉及到具体的情绪识别方法模型建立，其具体实施采用以下步骤：（1）情绪识别模型训练：选取具有代表性的实验样本进行测试，一般选择各个年龄段生理正常的志愿者作为被试者，为被试者提供特定的图片、视频等素材，刺激志愿者产生特定的情绪，比如兴奋、无聊。在提供刺激诱发情绪的同时记录被试者的生理体征数据，在呈现刺激素材之后由被试者自主汇报情绪等级状态，作为训练情绪识别模型的标签。对生理体征数据做滤波、去除伪迹等预处理操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统，其特征在于包含数据采集模块，VR交互模块、数据同步模块、数据处理与控制模块；所述数据采集模块和VR交互模块分别与数据同步模块相连；所述数据处理与控制模块和数据同步模块相连，同时和数据采集模块及VR交互模块相连；所述数据采集模块，采集生理体征数据，同时对采集到的数据进行放大、滤波、A/D转换处理；所述VR交互模块，用于为用户提供人机交互界面；所述数据同步模块，用于将VR交互模块的数据和数据采集模块的数据同步；所述数据处理与控制模块，用于接收并处理来自数据同步模块的信息，控制前述数据采集模块，VR交互模块、数据同步模块的工作，执行情绪识别和商品推荐过程：根据生理体征数据运用机器学习、模式识别技术识别用户情绪，根据用户情绪状态在VR交互模块推荐显示用户感兴趣的商品。

【技术特征摘要】
1.一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统，其特征在于包含数据采集模块，VR交互模块、数据同步模块、数据处理与控制模块；所述数据采集模块和VR交互模块分别与数据同步模块相连；所述数据处理与控制模块和数据同步模块相连，同时和数据采集模块及VR交互模块相连；所述数据采集模块，采集生理体征数据，同时对采集到的数据进行放大、滤波、A/D转换处理；所述VR交互模块，用于为用户提供人机交互界面；所述数据同步模块，用于将VR交互模块的数据和数据采集模块的数据同步；所述数据处理与控制模块，用于接收并处理来自数据同步模块的信息，控制前述数据采集模块，VR交互模块、数据同步模块的工作，执行情绪识别和商品推荐过程：根据生理体征数据运用机器学习、模式识别技术识别用户情绪，根据用户情绪状态在VR交互模块推荐显示用户感兴趣的商品。2.根据权利要求1所述的一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统，其特征在数据采集模块采集用户的生理体征数据，包括脑电、脑磁、脑血流、心率、脉搏、肌电中一种以上的数据。3.根据权利要求1所述的一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统，其特征在于所述商品推荐过程根据识别到的用户情绪状态判断用户对当前商品的感兴趣程度，推荐其感兴趣的商品。4.根据权利要求1所述的一种基于生理数据与情绪识别的VR购物推荐系统，其特征在于，所述情绪状态包括兴奋、愉悦、无聊、昏睡中的一种以上；所述商品包括真实商品和虚拟商品，包括衣物百货、游戏道具、影音中的一种以上。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐向民，纪强，林小颖，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44