一种基于视频注视差异的心理测评系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于视频注视差异的心理测评系统，包括：视频刺激模块，用于基于预设的视频库，向受试者提供多组视频自由观看任务；其中，每组视频分别包括至少一段正性情绪的视频和至少一段负性情绪的视频，当受试者进行视频自由观看任务时，属于同一组的正性情绪的视频和负性情绪的视频分别在同一画面的不同区域同时进行播放；数据采集模块，用于采集受试者进行视频自由观看任务时的眼动轨迹数据；数据分析处理模块，用于基于眼动轨迹数据对受试者的心理状态进行识别，并生成受试者的心理测评报告。本发明专利技术可高效、客观地量化评估受试者是否处于抑郁/焦虑等异常心理状态及严重程度。重程度。重程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视频注视差异的心理测评系统


[0001]本专利技术涉及心理测评
，特别涉及一种基于视频注视差异的心理测评系统。

技术介绍

[0002]当今患有心理健康问题的人越来越多，以抑郁症为例，根据WHO(World Health Organization，世界卫生组织)调查统计世界已有超过2.64亿人患有抑郁症，而每年有80万人因此而自杀。尽管现在已有一些方法可以治疗精神障碍，并且学校等机构都有提供公共的心理健康资源，但是仍有很多人没能有效利用这些资源，获得及时的治疗。究其原因，一方面是因为心理健康教育在社会仍然不够普及，很多人并没有意识到自己正处于抑郁/焦虑等异常心理状态，也没有意识到自己应该寻求帮助；另一方面，由于抑郁/焦虑症的成因和表现都很复杂，抑郁症患者经常不能得到准确的诊断，还有些非抑郁患者被误诊并开了抗抑郁的药物。
[0003]而现有的临床上对于抑郁症/焦虑症的评估方法，主要靠心理医生根据受测者的过往病史、临床症状以及自评量表(如SDS(Self
‑
rating depression scale，抑郁自评量表)和SAS(Self
‑
rating anxiety scale，焦虑自评量表))来综合进行判断其是否患有抑郁症/焦虑症，这种评估方法的问题在于耗时较长，获取成本高，并且极其依赖受测者的主观陈述和医生自身的主观因素。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于视频注视差异的心理测评系统，以解决现有评估方法耗时长，成本高，极其依赖受测者主观陈述和医生主观因素的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种基于视频注视差异的心理测评系统，其包括：
[0007]视频刺激模块，用于基于预设的视频库，向受试者提供多组视频自由观看任务；其中，每组视频分别包括至少一段正性情绪的视频和至少一段负性情绪的视频，当受试者进行视频自由观看任务时，属于同一组的正性情绪的视频和负性情绪的视频分别在同一画面的不同区域同时进行播放；
[0008]数据采集模块，用于采集受试者进行视频自由观看任务时的眼动轨迹数据；
[0009]数据分析处理模块，用于基于受试者的眼动轨迹数据，对受试者的心理状态进行识别，并根据受试者的心理状态识别结果生成受试者的心理测评报告。
[0010]进一步地，所述视频刺激模块为头戴式VR(Virtual Reality，虚拟现实技术)设备。
[0011]进一步地，所述数据采集模块为眼动仪，且所述眼动仪内嵌在VR设备中。
[0012]进一步地，当受试者进行视频自由观看任务时，相邻两组视频之间间隔预设时长播放。
[0013]进一步地，所述视频库的构建过程，包括：
[0014]通过对MMPI(Minnesota Multiphasic Per
‑
sonality Inventory，明尼苏达多项人格测验)的题目进行归纳总结，提取出多个心理维度；其中，提取的心理维度为两层树状结构，所述树状结构中第一层为第一维度，第二层为第二维度；
[0015]收集不同情绪属性的视频片段，将视频片段映射到对应的心理维度；其中，所述情绪属性包括正性情绪和负性情绪；每个第二维度下至少包括场景相似度符合预设要求的正性情绪属性的视频和负性情绪属性的视频各一段；
[0016]将属于同一第二维度、场景相似度符合预设要求且不同情绪属性的多个视频片段进行拼接合成，处理为一个包括正性区域和负性区域的视频片段，并对拼接合成所得到的视频片段进行存储，以构建出所述视频库；其中，所述正性区域用于播放正性情绪的视频，所述负性区域用于播放负性情绪的视频。
[0017]进一步地，所述数据分析处理模块，包括：
[0018]数据管理单元，用于管理所述VR设备的连接状态、受试者的个人信息以及受试者在进行视频自由观看任务时的眼动轨迹数据，并供用户查看测评报告；
[0019]数据分析单元，用于基于眼动轨迹数据，对受试者的心理状态进行识别；
[0020]结果输出单元，用于根据心理状态识别结果生成受试者的心理测评报告。
[0021]进一步地，所述数据分析单元具体用于：
[0022]对受试者的眼动轨迹数据进行数据预处理；其中，所述数据预处理过程包括：时间插值填补缺失值、限定阈值过滤异常点以及坐标平滑去除噪声；
[0023]对预处理后的眼动轨迹数据进行注视点检测，得到注视点数据；
[0024]从所述注视点数据中提取多个视觉认知特征；其中，所述视觉认知特征包括正性情绪的视频注视时长比例、注意转移次数、正性情绪的视频注视点个数、负性情绪的视频注视点个数、正性情绪的视频平均凝视时长和负性情绪的视频平均凝视时长；
[0025]计算每一视觉认知特征在各心理维度下的聚合值，生成候选特征数据；
[0026]使用统计学的显著性检验和机器学习模型的特征重要性，在所述候选特征数据中选择统计结果显著性大于预设显著性阈值或模型重要性大于预设重要性阈值的特征数据，并计算所选择出的特征数据之间的相关性，过滤掉线性相关性大于预设相关性阈值的特征数据，将最终筛选出的特征数据作为分类特征；
[0027]根据所述分类特征，通过预设的机器学习模型得到受试者处于异常心理状态的概率，对所述机器学习模型的输出结果进行概率校准，并映射为百分制的心理测评分数，以实现受试者心理状态的量化评估。
[0028]进一步地，所述机器学习模型为随机森林、XGBoost(eXtreme Gradient Boosting，极端梯度提升)、SVM(support vector machines，支持向量机)或逻辑回归模型。
[0029]进一步地，所述结果输出单元具体用于：
[0030]根据所述数据分析单元的输出结果，生成受试者对应的可交互的电子版心理测评报告，并以可视化的方式显示所述心理测评报告。
[0031]进一步地，所述心理测评报告包括眼动数据质量评估、检测结果、敏感维度和综合建议；
[0032]所述眼动数据质量评估为受试者观看各组视频的眼动轨迹与数据缺失情况；
[0033]所述检测结果为受试者的心理测评分数和敏感维度；
[0034]所述敏感维度的计算过程，包括：
[0035]针对每一视觉认知特征，分别计算受试者与正常人所对应的视觉认知特征取值之间的差异δ1；其中，所述正常人为心理状况无异常的人，δ1的计算公式为：
[0036]δ1＝|X
1受试者
‑
X
1正常人常模
|/X
1正常人常模
[0037]式中，X
1受试者
和X
1正常人常模
分别表示针对同一个视觉认知特征，受试者和正常人所对应的在所有视频下的视觉认知特征取值的全局中位数；
[0038]取δ1最大的三个视觉认知特征作为敏感特征；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视频注视差异的心理测评系统，其特征在于，包括：视频刺激模块，用于基于预设的视频库，向受试者提供多组视频自由观看任务；其中，每组视频分别包括至少一段正性情绪的视频和至少一段负性情绪的视频，当受试者进行视频自由观看任务时，属于同一组的正性情绪的视频和负性情绪的视频分别在同一画面的不同区域同时进行播放；数据采集模块，用于采集受试者进行视频自由观看任务时的眼动轨迹数据；数据分析处理模块，用于基于受试者的眼动轨迹数据，对受试者的心理状态进行识别，并根据受试者的心理状态识别结果生成受试者的心理测评报告。2.如权利要求1所述的基于视频注视差异的心理测评系统，其特征在于，所述视频刺激模块为头戴式VR(Virtual Reality，虚拟现实技术)设备。3.如权利要求2所述的基于视频注视差异的心理测评系统，其特征在于，所述数据采集模块为眼动仪，且所述眼动仪内嵌在所述VR设备中。4.如权利要求1所述的基于视频注视差异的心理测评系统，其特征在于，当受试者进行视频自由观看任务时，相邻两组视频之间间隔预设时长播放。5.如权利要求2所述的基于视频注视差异的心理测评系统，其特征在于，所述视频库的构建过程，包括：通过对MMPI(Minnesota Multiphasic Per
‑
sonality Inventory，明尼苏达多项人格测验)的题目进行归纳总结，提取出多个心理维度；其中，提取的心理维度为两层树状结构，所述树状结构中第一层为第一维度，第二层为第二维度；收集不同情绪属性的视频片段，将视频片段映射到对应的心理维度；其中，所述情绪属性包括正性情绪和负性情绪；每个第二维度下至少包括场景相似度符合预设要求的正性情绪属性的视频和负性情绪属性的视频各一段；将属于同一第二维度、场景相似度符合预设要求且不同情绪属性的多个视频片段进行拼接合成，处理为一个包括正性区域和负性区域的视频片段，并对拼接合成所得到的视频片段进行存储，以构建出所述视频库；其中，所述正性区域用于播放正性情绪的视频，所述负性区域用于播放负性情绪的视频。6.如权利要求5所述的基于视频注视差异的心理测评系统，其特征在于，所述数据分析处理模块，包括：数据管理单元，用于管理所述VR设备的连接状态、受试者的个人信息以及受试者在进行视频自由观看任务时的眼动轨迹数据，并供用户查看测评报告；数据分析单元，用于基于眼动轨迹数据，对受试者的心理状态进行识别；结果输出单元，用于根据心理状态识别结果生成受试者的心理测评报告。7.如权利要求6所述的基于视频注视差异的心理测评系统，其特征在于，所述数据分析单元具体用于：对受试者的眼动轨迹数据进行数据预处理；其中，所述数据预处理过程包括：时间插值填补缺失值、限定阈值过滤异常点以及坐标平滑去除噪声；对预处理后的眼动轨迹数据进行注视点检测，得到注视点数据；从所述注视点数据中提取多个视觉认知特征；其中，所述视觉认知特征包括正性情绪的视频注视时长比例、注意转移次数、正性情绪的视频注视点个数、负性情绪的视频注视点
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【专利技术属性】
技术研发人员：马惠敏，詹琦，王荣全，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：