【技术实现步骤摘要】
一种基于便携式脑电采集头环的疲劳状态监测系统
[0001]本专利技术涉及一种疲劳状态监测系统。特别是涉及一种基于便携式脑电采集头环的疲劳状态监测系统。
技术介绍
[0002]根据我国的事故记录，每年有超过5w起工地安全事故，其中有40％是由施工操作不当引起，这其中又有80％以上是因为疲劳导致的注意力不集中引起的。不仅是国内，一项针对泰国87134例意外事故的统计研究发现，疲劳、注意力涣散与意外事故的比例显著相关，且在交通事故发生概率模型中，影响程度甚至超过了酒驾。
[0003]便携式脑电采集系统相比于医疗机构的传统脑电采集仪器，在保证采集精度，采集速度满足要求的条件下，具有极小的体积与质量，工作条件要求低，大幅提高了易携性，在脑机接口设备中获得了广泛的应用。尤其是在使用者需要进行日常活动的条件下，便携式脑电采集系统可以为使用者提供进行脑电监测的条件，为一些需要持续监视脑电变化的生理状态提供了便利。便携式脑电采集系统的核心芯片一般包括控制芯片和A/D转换芯片。ESP32芯片是乐鑫公司的一款产品，可以作为控制芯片。ESP...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于便携式脑电采集头环的疲劳状态监测系统，其特征在于，包括EEG信号采集头环(1)和通过蓝牙与所述的EEG信号采集头环(1)相连的设置在手机端的EEG信号分析软件(2)，所述的EEG信号采集头环(1)用于采集使用者的EEG信号，并将采集的信号通过无线传输到手机上的EEG信号分析软件(2)；所述的EEG信号分析软件(2)对接收到的EEG信号进行处理、分析，并通过手机实时显示使用者的疲劳状态。2.根据权利要求1所述的一种基于便携式脑电采集头环的疲劳状态监测系统，其特征在于，所述的EEG信号采集头环(1)包括有：依次连接的用于采集EEG信号的电极片以及连接装置(11)、用于脑电信号放大和转化的生物电信号采集模块(12)、用于控制生物电信号采集模块(12)采集模式与参数的ESP32处理器(13)和用于传输EEG信号的蓝牙无线传输电路(14)，以及分别连接生物电信号采集模块(12)和ESP32处理器(13)的电源电路(15)，所述的ESP32处理器(13)还用于控制蓝牙无线传输电路(14)的传输模式与传输速度；其中，所述的电极片以及连接装置(11)采集使用者前额叶区域的EEG信号，通过软排线与生物电信号采集模块(12)相连接，用于生物电信号的采集和传输；所述的生物电信号采集模块(12)由生物电信号采集芯片构成，所述的生物电信号采集芯片集成了用于接收电极片采集的电压信号的高共模抑制比模拟输入模块、用于进行脑电压信号放大的低噪声可编程增益放大器和用于将模拟信号转换为数字信号的高分辨率同步采样模数转换器，所述的生物电信号采集芯片采用差分输入，共模抑制比为110dB；所述的蓝牙无线传输电路(14)是通过所述的ESP32处理器(13)获得所述生物电信号采集模块(12)的输出EEG信号，并将所述的EEG信号数据向EEG信号分析软件(2)无线传输。所述的电源电路(15)，输入电压为5V，使用锂电池供电，通过电压转化模块提供系统所需的不同工作电压；或直接使用USB数据线进行供电。3.根据权利要求1所述的一种基于便携式脑电采集头环的疲劳状态监测系统，其特征在于，所述EEG信号采集头环(1)获取使用者对应10
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20系统电极放置法的FP1,FP2共两个电极的EEG信号。4.根据权利要求1所述的一种基于便携式脑电采集头环的疲劳状态监测系统，其特征在于，所述的EEG信号分析软件(2)使用的脑电分析方法，所述脑电分析方法即为针对疲劳状态监测的基于CNN的卷积递归模糊网络深度学习分析方法，包括依次进行的数据预处理、CNN和模糊神经网络。5.根据权利要求4所述的一种基于便携式脑电采集头环的疲劳状态监测系统，其特征在于，所述的数据预处理过程如下：使用截止频率为0.1
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45Hz的六阶巴特沃斯带通滤波器处理原始的EEG信号；然后对处理后的EEG信号进行降采样由500Hz降至100Hz；再将降采样后的EEG信号分割成30s一段的时间序列片段。...
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