基于腦機接口的精神疲勞評估方法研究.pdf

1、精神疲勞是指勞動過程中體力或腦力消耗的能量過多或刺激過強，壓力過大導致機體各部分功能反應(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、判斷錯誤、注意力不集中、工作效率下降，易出差錯等。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)遲鈍等癥狀會引發(fā)嚴重的安全生產(chǎn)事故。精神疲勞若長期存在，便會影響身心健康，甚至引起身心疾病。精神疲勞是人體的一種生理性保護反應(yīng)，人體通過適當?shù)匦菹⒓胺潘桑涂删徑饩衿?。因此，對精?/p>

2、疲勞的檢測和評估就顯得尤為重要。然而，目前尚缺乏對精神疲勞程度進行客觀有效評估的方法。本文針對這一問題展開對精神疲勞狀態(tài)進行快速檢測和評估方法的研究。擬通過分析腦電信號基本節(jié)律相對能量的變化來檢測精神疲勞的程度。本文設(shè)計了一套基于LabVIEW平臺的精神疲勞測試系統(tǒng)，用于實現(xiàn)快速檢測人體的精神疲勞程度。
　　本文通過對不同精神疲勞狀態(tài)下采集的腦電信號進行小波包分析，提取出腦電各節(jié)律并計算腦電對數(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。通過實驗發(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)律相對能量和腦電對數(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)律相對能量與腦電對數(shù)能量熵可以作為衡量精神疲勞的生理指標。通過對以上特征指標進行分析統(tǒng)計，最終選取大腦前額葉區(qū)FPz導聯(lián)的腦電各節(jié)律相對能量作為特征指標，利用以相對隸屬度為基礎(chǔ)的模糊綜合評判模型對精神疲勞程度進行分級。實驗結(jié)果表明，運用模糊綜合評判模型對精神疲勞的評價結(jié)果與客觀實際相