基于腦機(jī)接口的精神疲勞評(píng)估方法研究.pdf

1、精神疲勞是指勞動(dòng)過程中體力或腦力消耗的能量過多或刺激過強(qiáng)，壓力過大導(dǎo)致機(jī)體各部分功能反應(yīng)能力減弱，之后引發(fā)的神經(jīng)系統(tǒng)的疲勞。主要癥狀有頭腦昏沉、反應(yīng)遲鈍、判斷錯(cuò)誤、注意力不集中、工作效率下降，易出差錯(cuò)等。在高危作業(yè)中，短期的精神疲勞產(chǎn)生的注意力不集中、反應(yīng)遲鈍等癥狀會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。精神疲勞若長期存在，便會(huì)影響身心健康，甚至引起身心疾病。精神疲勞是人體的一種生理性保護(hù)反應(yīng)，人體通過適當(dāng)?shù)匦菹⒓胺潘桑涂删徑饩衿?。因此，?duì)精神

2、疲勞的檢測和評(píng)估就顯得尤為重要。然而，目前尚缺乏對(duì)精神疲勞程度進(jìn)行客觀有效評(píng)估的方法。本文針對(duì)這一問題展開對(duì)精神疲勞狀態(tài)進(jìn)行快速檢測和評(píng)估方法的研究。擬通過分析腦電信號(hào)基本節(jié)律相對(duì)能量的變化來檢測精神疲勞的程度。本文設(shè)計(jì)了一套基于LabVIEW平臺(tái)的精神疲勞測試系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)快速檢測人體的精神疲勞程度。
　　本文通過對(duì)不同精神疲勞狀態(tài)下采集的腦電信號(hào)進(jìn)行小波包分析，提取出腦電各節(jié)律并計(jì)算腦電對(duì)數(shù)能量熵，定性分析了各特征參數(shù)與不同精

3、神狀態(tài)間的關(guān)聯(lián)性。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相較于不疲勞狀態(tài)而言，前額葉區(qū)的腦電各節(jié)律相對(duì)能量和腦電對(duì)數(shù)能量熵在不同精神疲勞狀態(tài)下均有顯著變化。因此，前額葉區(qū)的腦電各節(jié)律相對(duì)能量與腦電對(duì)數(shù)能量熵可以作為衡量精神疲勞的生理指標(biāo)。通過對(duì)以上特征指標(biāo)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，最終選取大腦前額葉區(qū)FPz導(dǎo)聯(lián)的腦電各節(jié)律相對(duì)能量作為特征指標(biāo)，利用以相對(duì)隸屬度為基礎(chǔ)的模糊綜合評(píng)判模型對(duì)精神疲勞程度進(jìn)行分級(jí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，運(yùn)用模糊綜合評(píng)判模型對(duì)精神疲勞的評(píng)價(jià)結(jié)果與客觀實(shí)際相