一种基于fNIRS的学生情绪与专注度监测与反馈系统技术方案

本发明专利技术涉及情绪与专注度监测技术领域，且公开了一种基于fNIRS的学生情绪与专注度监测与反馈系统，包括：fNIRS传感模块，采用低功耗无线头戴设备，实时连续监测关键脑区血氧信号，空间分辨率达毫米级；动态脑区权重分析模块，基于深度学习模型动态识别情绪与专注度相关脑区，自动分配权重参数；数据融合模块，构建双维度神经网络模型，同步提取情绪效价、唤醒度与专注度的时空特征，整合眼动追踪和心率变异性数据，本发明专利技术不仅能够通过高精度传感、动态脑区分析和多模态闭环反馈，不仅提高了监测的准确性和实时性，还能够更好地针对不同个体进行精确的脑区识别和信号处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及情绪与专注度监测，具体为一种基于fnirs的学生情绪与专注度监测与反馈系统。

技术介绍

1、随着教育技术的发展，如何更有效地监测学生的情绪和专注度成为了一项重要挑战，传统的监测方法往往依赖于基于问卷或观察的主观评估，这种方式容易受到师生态度和环境因素的影响，数据的客观性和实时性较差，近年来，功能性近红外光谱成像即fnirs技术因其非侵入性、高空间分辨率和对大脑活动的实时监测能力，逐渐成为监测学生大脑活动的有效工具。

2、随着fnirs技术的应用范围不断扩大，如何准确地识别大脑关键区域以捕捉情绪和专注度的变化，成为一项关键性问题，普通fnirs系统虽然能够监测血氧信号，但对于个体间的生理差异处理不足，这在实际应用中限制了其监测的精准度，此外，现有的多模态数据融合方法在特征提取和配准方面存在不足，导致综合评估学生认知状态的效果不佳，因此提出一种基于fnirs的学生情绪与专注度监测与反馈系统。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于fNIRS的学生情绪与专注度监测与反馈系统，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的一种基于fNIRS的学生情绪与专注度监测与反馈系统，其特征在于，所述fNIRS传感模块设置光源-探测器布局，采用双波长激光二极管阵列即16光源+24探测器，集成惯性测量单元检测头部运动，结合加速度计数据动态补偿运动伪影，使信噪比提升；设置无线传输，基于蓝牙5.2协议实现多通道数据同步传输，支持同时连接多个设备。

3.根据权利要求1所述的一种基于fNIRS的学生情绪与专注度监测与反馈系统，其特征在于，所述动态脑区权重分析模块构建深度学习模型，包含空间注意力层即定位关键...

【技术特征摘要】

1.一种基于fnirs的学生情绪与专注度监测与反馈系统，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的一种基于fnirs的学生情绪与专注度监测与反馈系统，其特征在于，所述fnirs传感模块设置光源-探测器布局，采用双波长激光二极管阵列即16光源+24探测器，集成惯性测量单元检测头部运动，结合加速度计数据动态补偿运动伪影，使信噪比提升；设置无线传输，基于蓝牙5.2协议实现多通道数据同步传输，支持同时连接多个设备。

3.根据权利要求1所述的一种基于fnirs的学生情绪与专注度监测与反馈系统，其特征在于，所述动态脑区权重分析模块构建深度学习模型，包含空间注意力层即定位关键脑区和时间卷积层即提取时序特征，以端到端方式动态分配脑区权重，引入迁移学习和跨被试校准技术，迁移学习策略包括预训练阶段和微调阶段，预训练阶段时在公开数据集上训练基础模型，学习跨被试的共性脑功能模式；微调阶段时利用新用户5分钟校准数据进行模型适配，减少个体差异影响；跨被试校准技术，引入对抗域适应，通过生成对抗网络对齐不同用户的特征分布。

4.根据权利要求1所述的一种基于fnirs的学生情绪与专注度监测与反馈系统，其特征在于，所述数据融合模块采用多模态同步采集，眼动追踪时集成红外摄像头捕捉注视点与瞳孔直径，通过roi分析判断视觉注意力分布；心率变异性采用ppg传感器提取心率信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马燕，肖雨梦，
申请(专利权)人：重庆师范大学，
类型：发明
国别省市：