一种基于脑电信号的视敏锐度评估系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于脑电信号的视敏锐度评估系统及其方法，系统利用脑电信号评估视敏锐度，评估结果更客观准确，利用VR眼镜可以有效减少外界环境光线的影响，根据有效信号时长自动切换视标不仅在视标切换上实现自动化，还实现了视标和信号的同步。单电极脑电信号采集设备操作更简单成本更低。信号处理模块对背景信号进行处理，减少个体差异和环境变换对评估结果的影响，使得系统可以应用于日常视敏锐度的检查中。数据分析模块在第一次评估得到视敏锐度结果后，通过计算相对标准偏差剔除异常结果，进行了二次评估，使得评估结果更加准确。数据分析模块将每次分析结果回收至数据库，完善脑电信号对视力判断的方法，提高下一次测试的判断准确率。的判断准确率。的判断准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脑电信号的视敏锐度评估系统及其方法


[0001]本专利技术涉及视敏锐度评估的
，尤其涉及到一种基于脑电信号的视敏锐度评估系统及其方法。

技术介绍

[0002]随着长时间近距离用眼和大量终端屏的电子产品的频繁使用，儿童青少年的视力受到较大影响，2020年，我国儿童青少年总体近视率为52.7％，其中高中生的近视率达到80.5％。面对不断升高的青少年近视率，近视防控变得很重要，而视力(视敏锐度)检查作为近视防控的必要部分更加需要智能化和普及化，提高视力筛查效率。传统的视力检查方法为视力表检查法，该检查为主观检查，需要检查者和被检查者充分理解和配合，而对于相当比例的不能理解配合检查的人员，如4岁以下的幼儿、昏迷或卧床病人，以及故意不配合检查的伪盲者等，传统的视力表检查无法获得准确客观的信息。而脑电信号——一种可以客观反映人体生理的生理信号，正在被广泛应用于医学疾病检测等领域中，其中就包括对人体视觉功能的检查。
[0003]在目前已有的研究中，文献[1]M Bach,J P Maurer,M E Wolf.Visual evoked本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脑电信号的视敏锐度评估系统，其特征在于，包括顺序连接的信号采集模块(1)、信号处理模块(2)、数据分析模块(3)；所述信号采集模块(1)包括虚拟现实头戴式显示设备和单电极脑电采集设备；其中，所述虚拟现实头戴式显示设备用于显示并根据有效信号时长自动切换视标；所述单电极脑电采集设备实时采集刺激下的脑电信号和背景信号并传输至信号处理模块(2)；所述信号处理模块(2)包括三个功能，一为对采集信号进行信号预处理以去除无用信号并进行信号频域分析提取特征值，二为处理背景信号以弱化因个体差异和环境变换所导致的对评估结果的影响，三为构建特征值向量用于数据分析模块的分析；所述数据分析模块(3)包括两个功能，一为根据特征值向量评估视敏锐度并剔除异常结果进行二次评估，二为通过数据库回收评估结果与数据以优化脑电信号特征值—视敏锐度关系曲线。2.根据权利要求1所述的一种基于脑电信号的视敏锐度评估系统，其特征在于，所述虚拟现实头戴式显示设备为VR眼镜。3.根据权利要求1所述的一种基于脑电信号的视敏锐度评估系统，其特征在于，所述单电极脑电采集设备采用TGAM芯片对脑电信号进行采集。4.一种基于脑电信号的视敏锐度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用虚拟现实头戴式显示设备显示并根据有效信号时长自动切换视标，以及利用单电极脑电采集设备实时采集刺激下的脑电信号和背景信号并传输至信号处理模块；S2、信号处理模块对采集信号进行信号预处理以去除无用信号并进行信号频域分析提取特征值，处理背景信号以弱化因个体差异和环境变换所导致的对评估结果的影响，以及构建特征值向量；S3、根据特征值向量评估视敏锐度并剔除异常结果进行二次评估，通过数据库回收评估结果与数据以优化脑电信号特征值—视敏锐度关系曲线。5.根据权利要求4所述的一种基于脑电信号的视敏锐度评估方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S1
‑
1、启动单电极脑电采集设备；S1
‑
2、虚拟现实头戴式显示设备显示视标，测试者观看视标；S1
‑
3、通过单电极脑电采集设备采集测试者观看视标时1秒的有效脑电信号；S1
‑
4、虚拟现实头戴式显示设备自动切换下一个视标；S1
‑
5、判断是否所有视标均切换完毕，若是，则进入下一步，否则，返回步骤S1
‑
2；S1
‑
6、测试者闭上眼；S1
‑
7、通过单电极脑电采集设备采集测试者闭眼时4秒的有效脑电信号作为背景信号；S1
‑
8、将采集得到的视标刺激下的脑电信号、背景信号以及视标显示顺序发送给信号处理模块。6.根据权利要求4所述的一种基于脑电信号的视敏锐度评估方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S2
‑
1、信号处理模块分别对视标刺激下的脑电信号和背景信号进行信号预处理，分别得到特征向量f_S和f_B；
S2
‑
2、信号处理模块计算f_B的平均值D，再令F＝f_S/D,得到处理后的特征向量F，去除个体差异和环境变换对结果的影响；S2
‑
3、信号处理模块以视标显示顺序的标号为元素，构建视标向量T，其中，T(i)＝T
i
，T
i
为第i秒显示的视标编号；S2
‑
4、信号处理模块计算视标向量T的长度num；S2
‑
5、信号处理模块将特征向量F、视标向量T和长度num送入数据分析模块。7.根据权利要求4所述的一种基于脑电信号的视敏锐度评估方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：S3
‑
1、输入特征向量F、视标向量T和长度num...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩一石，范翅轩，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：