儿童注意力测试分析系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种儿童注意力测试分析系统及方法，该系统包括语音识别系统，语音识别系统包括语音输入单元、语音数字处理单元。其中，语音数字处理单元包括单片微机系统、PLL锁相环、ADC采样模块、DSP数据运算模块、语音处理函数库。语音输入单元接收儿童的语音输入，并自动控制语音模拟信号的增益，ADC采样模块将语音模拟信号转换为语音数字信号，DSP数据运算模块把待测的语音数字信号进行快速处理，根据语音处理函数库查找到最为相似的信号文本，单片微机系统根据PLL锁相环的输出来调整ADC采样模块的采样频率，并把采集到的语音数字信号进行存储。本发明专利技术能够使得测试结果更加客观、可靠。

【技术实现步骤摘要】
儿童注意力测试分析系统及方法
本专利技术涉及一种测试系统及方法，更具体地说，涉及一种儿童注意力测试分析系统及方法。
技术介绍
注意力，指一个人专心于某一事物、或活动时的心理状态，是观察、思考、记忆、想象最基础的能力。注意从始至终贯穿于整个心理过程，只有先注意到一定事物，才可能进一步去集训、记忆和思考等。由于注意，人们才能集中精力去清晰地感知一定的事物，深入地思考一定的问题，而不被其他事物所干扰；没有注意，人们的各种智力因素，观察、记忆、想象、和思维等将得不到一定的支持而失去控制。所以，我们需要全面了解注意力问题形成的原因，注意力不集中的表现及危害，以及在全面了解之后掌握最根本的训练方法。注意力测试便是了解孩子学习能力最基本的途径之一。儿童的注意力是智力的五个基本因素之一，是记忆力、观察力、想象力、思维力的准备状态，所以注意力被人们称为心灵的门户。现有技术可以通过一些量表来测试儿童的注意力，这些测试内容包括孩子在家写作业时是否很难静下心来学习、孩子上课是否很少举手发言、孩子的好朋友是否各方面都和孩子很相似、孩子是否很爱穿那一两套自己特别喜欢的衣服等。然而，现有的测试均采用人工测试，将测试结果与量表进行比较的方法，因此测试的误差较大，并且人为影响因素较多。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种儿童注意力测试分析系统及方法为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种儿童注意力测试分析系统，包括语音识别系统，语音识别系统包括语音输入单元、语音数字处理单元。其中，语音数字处理单元包括单片微机系统、PLL锁相环、ADC采样模块、DSP数据运算模块、语音处理函数库。语音输入单元接收儿童的语音输入，并自动控制语音模拟信号的增益，ADC采样模块将语音模拟信号转换为语音数字信号，DSP数据运算模块把待测的语音数字信号进行快速处理，根据语音处理函数库查找到最为相似的信号文本，单片微机系统根据PLL锁相环的输出来调整ADC采样模块的采样频率，并把采集到的语音数字信号进行存储。进一步地，还包括晶体振荡器，晶体振荡器通过PLL锁相环使得其输出信号自动跟踪语音输入信号。进一步地，还包括计算机主板，单片微机系统将信号文本传输至计算机主板，计算机主板根据信号文本输出判断结果。进一步地，语音输入单元包括麦克风、麦克风放大电路、自动增益控制电路。语音模拟信号通过麦克风与麦克风放大电路进入到自动增益控制电路，自动增益控制电路调整语音模拟信号的信号强度。进一步地，还包括开关电源，开关电源双接地，且输出两路电压，一路3.3V，一路9V；9V电压为语音输入单元供电，3.3V电压为语音数字处理单元供电。为实现上述目的，本专利技术还采用如下技术方案：一种儿童注意力测试分析方法，包括以下步骤：接收语音输入；对语音模拟信号去噪声并调整增益；检测语音模拟信号的起始和终止端点；将语音模拟信号转换为语音数字信号，并根据语音处理函数库从语音数字信号中提取特征信号文本；判断特征信号文本是否匹配参数模板？若是，则从参数模板输出对应的判断结果；若否，则进行新的模式匹配；根据模式匹配输出识别结果。进一步地，还包括以下步骤：显示多个动态和静态图像；发出多个提问与指令；检测受试儿童眼睛观察图像的时间；检测受试儿童语音表达的信号。在上述技术方案中，本专利技术的儿童注意力测试分析系统及方法能够将手工量表纳入到数字处理系统中，并利用计算机系统进行数据采集，引入受试儿童的语音信号自动识别，使得儿童注意力缺陷多动障碍(ADHD)诊断更科学、更全面。附图说明图1是本专利技术语音识别装置结构示意图；图2是本专利技术注意力测试分析方法的流程图；图3是本专利技术语音识别实施例的程序流程框图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术首先公开一种儿童注意力测试分析系统，用于对原儿童力注意缺陷多动障碍(ADHD)诊断装置的重大改进。原儿童注意力缺陷多动障碍(ADHD)诊断装置是通过被测儿童眼睛凝视装置屏幕上移动的光点，眼球随着屏幕上的运动目标移动，使用眼睛角膜与视网膜之间变化的生理电信号来诊断注意的稳定性缺陷，即注意缺陷多动障碍。本专利技术的主要创新在于其中的语音识别系统，对儿童的语音表达信号采集与识别，即根据受试儿童眼睛观察到测试装置显示区的各种图像、耳朵听到测试装置发出的各种声音后，用口头给出的语音回答，来诊断注意的广度性、注意的分配性和注意的转移性缺陷，即注意缺陷多动障碍的。参照图1，本专利技术的语音识别系统的主要架构包括语音输入单元、语音数字处理单元、晶体振荡器4、计算机主板7。其中，语音输入单元进一步包括麦克风1、麦克风放大电路2、自动增益控制电路3，而语音数字处理单元进一步包括单片微机系统5e、PLL锁相环5b、ADC采样模块5a、DSP数据运算模块5c、语音处理函数库5d。如图1所示，语音输入单元接收儿童的语音输入，并自动控制语音模拟信号的增益。具体来说，语音模拟信号通过麦克风1与麦克风放大电路2进入到自动增益控制电路3，自动增益控制电路3调整语音模拟信号的信号强度。由于麦克风1距离不同及背景噪声大小等因素使得语音信号的能量有很大差异，如果输入信号强度太大或太小都将影响识别的精度，AGC自动增益控制电路3自动调整信号强度，使得其能量不超过±5db范围。在语音数字处理单元中，ADC采样模块5a将语音模拟信号转换为语音数字信号，晶体振荡器4通过PLL锁相环5b使得其输出信号自动跟踪语音输入信号。DSP数据运算模块5c把待测的语音数字信号进行快速处理，根据语音处理函数库5d查找到最为相似的信号文本，单片微机系统5e根据PLL锁相环5b的输出来调整ADC采样模块5a的采样频率，并把采集到的语音数字信号进行存储。换句话说，单片微机系统5e(内含RAM及flash存储器)用PLL锁相环5b输出信号自动调整了ADC采样模块5a的采样频率，并把所采得的信号存入单片微机系统5e(内含RAM及flash存储器)的RAM存储器。最后，单片微机系统5e将信号文本传输至计算机主板7，计算机主板7根据信号文本输出判断结果。继续参照图1，开关电源6双接地，且输出两路电压，一路3.3V，一路9V。其中，9V电压为语音输入单元供电，3.3V电压为语音数字处理单元供电。对应于上述系统，本专利技术还公开一种儿童注意力测试分析方法，参照图2，其主要包括以下步骤：S1：在屏幕上显示多个动态和静态图像；S2：利用系统的喇叭发出多个提问与指令；S3：受试儿童眼睛观察到测试装置显示区的各种图像时，检测受试儿童眼睛观察图像的时间；S4：受试儿童耳朵听到各种问题与指令后，检测受试儿童语音表达的信号，系统接收语音输入；S5：对语音模拟信号去噪声并调整增益；S6：检测语音模拟信号的起始和终止端点；S7：将语音模拟信号转换为语音数字信号，并根据语音处理函数库从语音数字信号中提取特征信号文本；此时，系统判断特征信号文本是否匹配参数模板？S8：若是，则从参数模板输出对应的判断结果；S9：若否，则进行新的模式匹配；S10：根据模式匹配输出识别结果。测试结果的评判标准如下：测试其眼睛角膜与视网膜之间的变化的生理电信号来诊断注意的稳定即稳定性的缺陷占比为40％，通过语音识别系统测试儿童的语音表达信号来诊断注意的广度性、分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种儿童注意力测试分析系统，包括语音识别系统，其特征在于：所述语音识别系统包括语音输入单元、语音数字处理单元；其中，所述语音数字处理单元包括单片微机系统、PLL锁相环、ADC采样模块、DSP数据运算模块、语音处理函数库；所述语音输入单元接收儿童的语音输入，并自动控制语音模拟信号的增益；所述ADC采样模块将所述语音模拟信号转换为语音数字信号；所述DSP数据运算模块把待测的语音数字信号进行快速处理，根据语音处理函数库查找到最为相似的信号文本；所述单片微机系统根据PLL锁相环的输出来调整ADC采样模块的采样频率，并把采集到的语音数字信号进行存储。

【技术特征摘要】
1.一种儿童注意力测试分析系统，包括语音识别系统，其特征在于：所述语音识别系统包括语音输入单元、语音数字处理单元；其中，所述语音数字处理单元包括单片微机系统、PLL锁相环、ADC采样模块、DSP数据运算模块、语音处理函数库；所述语音输入单元接收儿童的语音输入，并自动控制语音模拟信号的增益；所述ADC采样模块将所述语音模拟信号转换为语音数字信号；所述DSP数据运算模块把待测的语音数字信号进行快速处理，根据语音处理函数库查找到最为相似的信号文本；所述单片微机系统根据PLL锁相环的输出来调整ADC采样模块的采样频率，并把采集到的语音数字信号进行存储。2.如权利要求1所述的儿童注意力测试分析系统，其特征在于，还包括晶体振荡器，所述晶体振荡器通过PLL锁相环使得其输出信号自动跟踪语音输入信号。3.如权利要求1所述的儿童注意力测试分析系统，其特征在于，还包括计算机主板，所述单片微机系统将所述信号文本传输至所述计算机主板，所述计算机主板根据所述信号文本输出判断结果。4.如权利要求1所述的儿童注意力测试分析系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾冰祎，史淑娟，陈毓琳，余子健，陈均章，
申请(专利权)人：上海浩顺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31