本发明专利技术公开了一种面部表情差异的测量方法和装置，通过设置于人左右耳的耳额穴的两个近红外探头，利用信号提取电路提取耳额穴对应的脑额区所反映的信号，将提取到的信号通过示波器的X通道和Y通道输入，并在该示波器上以X-Y工作模式显示被叠加成为球斑的李沙育图形，并通过对比面部表情变化前后所对应的球斑运动轨迹所包含面积的差异性，识别面部表情。本发明专利技术仅利用两个近红外线探头对对应脑额区的耳额穴进行测量，并直接比较提取耳额穴信号在示波器上显示李沙育图形叠加成的球斑，准确率高而且结构简单，并无需外部滤波和考虑噪声的干扰，可以在各种环境中进行测试，即可以被广泛使用和推广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物信号测量
，更具体地说，是涉及一种面部表情差异的测量方法和装置。
技术介绍
微笑是人类独特的一种微妙动作，是产生频率很高的一种面部表情。在人类进行这一动作时可以起到缓解压力和放松精神作用。经过近代对微笑表情的脑机制的研究成果表明人类大脑的左前额皮层主要司职正性的积极情绪；右前额皮层主要管理负性情绪。当前，对于区别人类面部表情的特征差异，现有技术中采用最为广泛的方法有无损测量人脑化学、电学和磁学特征的方法，基于上述方法主要包括磁共振谱成像(MRS)、正电子断层成像(PET)、脑磁图(MEG)和脑电图(EEG) 等。在利用前三种方法进行面部表情的特征差异进行测量时，识别面部表情的成本较高，即所需要的费用很高，不利于被广泛地使用；而利用费用相对较低的脑电图对面部表情的特征差异进行测量时，需要大约10 120通道的探头，较为复杂，同样不利用于被广泛地使用。因此，当前特别需要一种既保证测量面部表情特征差异的高准确度，同时又利于被广泛使用的测量方法和装置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种面部表情差异的测量方法和装置，以克服现有技术中由于进行测量的设备在测量时较为复杂、并且成本高，从而不利于被广泛使用的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案—种面部表情差异的测量方法，包括确定测试点，所述测试点为左耳和右耳的耳额穴；获取测试的面部表情变化前后所述测试点输出的两组主动近红外透射电压信号；将两组所述主动近红外透射电压信号以李沙育图形方式显示，获取叠加的第一球斑和第二球斑；计算对应所述第一球斑和第二球斑运动的轨迹所包含的第一面积和第二面积；比较所述第一面积和第二面积；当所述第一面积大于第二面积时，所述第一面积对应测试的面部表情为平静表情，所述第二面积对应测试的面部表情为微笑表情；当所述第一面积小于第二面积时，所述第一面积对应测试的面部表情为微笑表情，所述第二面积对应测试的面部表情为平静表情。优选地，所述获取测试的面部表情之前还包括当工作于X-Y工作模式，信号提取电路未上电时，获取处于静止状态的本地球斑。优选地，所述两组主动近红外透射电压信号中，每组包括两路由测试点左耳和右耳的耳额穴分别输出的主动近红外透射电压信号。优选地，当所述第一面积对应测试的面部表情为平静表情，所述第二面积对应测试的面部表情为微笑表情时，所述第二面积是所述第一面积的0. 95 0. 99倍。优选地，所述主动近红外透射电压信号的波长范围为850纳米 900纳米。优选地，获取所述测试点分别输出的875纳米主动近红外透射电压信号。优选地，包括当所述第一面积对应测试的面部表情为微笑表情时，所述第一面积对应的第一球斑的中心位置以所述本地球斑的中心位置为基点，向右移动L长度；所述第二面积对应测试的面部表情为平静表情时，所述第二面积对应的第二球斑的中心位置以所述本地球斑的中心位置为基点，向右移动M长度；所述M长度大于L长度。优选地，所述M长度的范围为1.02L 1. IOL ；所述L长度的取值范围为3. 0厘米 5.0厘米。一种面部表情差异的测量装置，包括分别设置于测试点左耳和右耳的耳额穴处的左右近红外探头；分别连接所述左右近红外探头的信号提取电路；连接两路所述信号提取电路的示波器，两路所述信号提取电路提取的信号通过所述示波器的X通道和Y通道输入，并在所述示波器上以X-Y工作模式显示。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开了一种面部表情差异的测量方法和装置，仅通过设置于人左右耳的耳额穴的两个近红外探头，在面部表情变化的情况下，通过信号提取电路提取耳额穴对应的脑额区所反映的信号，将提取到的信号通过示波器的X通道和Y通道输入，并在该示波器上以X-Y工作模式显示被叠加成为球斑的李沙育图形，并通过对比面部表情变化前后所对应的球斑运动轨迹所包含面积的差异性，识别面部表情主要是微笑表情和平静表情。本专利技术仅利用两个近红外线探头对对应脑额区的耳额穴进行测量，并直接比较提取耳额穴信号在示波器上显示李沙育图形叠加成的球斑， 准确率高而且结构简单，并无需外部滤波和考虑噪声的干扰，可以在各种环境中进行测试， 即可以被广泛使用和推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种面部表情差异的测量方法的流程图；图2为本专利技术实施例公开的另一种面部表情差异的测量方法的流程图；图3为本专利技术实施例公开的球斑特征识别示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种面部表情差异的测量装置的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。由
技术介绍
可知，现有技术中用于进行面部表情的特征差异的测量时所使用的磁共振谱成像(MRS)、正电子断层成像(PET)和脑磁图(MEG)的成本较高，而基于脑电图 (EEG)的测量则需要大约10 120通道的探头，较为复杂，因而上述成本较高，测试复杂的测量方式都不利于被广泛的使用。因此，本专利技术公开了一种新型的面部表情特征差异测量方法和装置，在保证测量面部表情特征差异的高准确度，同时保证其结构简单使其利于被广泛使用和推广。本专利技术所依据的原理为由于脑神经血管耦合存在着高度相关性，具体为人脑神经递质和脑氧合血红蛋白等内源性物质具有生物化学低频振荡(IOmHz SOmHz)特性与非线性时空耦合特点。由分子生物学证明三种主要脑神经递质含量的减少与表情呈现相关性。其中，左前额皮层主要司职正性的积极情绪，右前额皮层主要管理负性情绪。由于脑额区与其对应的耳额穴呈现双向反射关系，其中，约2/3比例是对侧控制。 在本专利技术中选取耳额穴作为测试点，旨在间接测量人脑额区信息。并且由于耳垂(上部) 富含动脉血氧，通过医学测量得知耳垂部位的血氧饱和度高达97%。在人体组织的近红外低吸收窗口 700nm 900nm(nm，纳米)中，氧合血红蛋白与还原血红蛋白吸收优选的875nm 光波的比率约为2 1。结合考虑氧合血红蛋白与还原血红蛋白输运的反相特点，本专利技术采用单波长光(优点是远离水峰960nm)对氧合血红蛋白的吸收，提取左右两路耳额穴的氧合血红蛋白近红外透射电压信号，无需经过滤波，分别送给示波器双探头，采用X-Y工作模式显示李沙育图形叠加成的球斑，基于测量时球斑包含的面积随着不同表情的变化对比不同表情间的差异性。具体过程通过以下实施例进行说明。实施例一请参阅附图1，为本专利技术公开一种面部表情差异的测量方法的流程图，主要包括以下步骤步骤SlOl，确定测试点，所述测试点为左耳和右耳的耳额穴。在步骤SlOl中确定测试点的过程为选穴位的过程，所选穴位分别为左耳和右耳的耳额穴，这两个耳额穴与脑额区对应并呈现双向反射关系。步骤S102，获取测试的面部表情变化前后所述测试点输出的两组主动近红外透射电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李文石，李雷，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：
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