基于脉搏波的心理测试自动评分方法技术

本发明专利技术涉及一种自动评分方法，尤其为基于脉搏波的心理测试自动评分方法，包括：评分规则设置和选择测试范式进行测试；所述测试范式包括情节类测试法和准绳类测试法；所述评分规则设置步骤中，对于所述情节类测试法和准绳类测试法，均设置有脉搏波数值评分规则和脉搏波概率评分规则。提高评分精度，自动检测脉搏波的特征值，自动为脉搏波对不同测试范式的结果进行评分。增加基于脉搏波心理测试的自定义评分规则功能。增加单脉搏波波峰波谷差和心率变异性特征。增加概率评分输出。增加动作干扰检测和过滤。测和过滤。测和过滤。

【技术实现步骤摘要】
基于脉搏波的心理测试自动评分方法


[0001]本专利技术涉及一种自动评分方法，尤其是基于脉搏波的心理测试自动评分方法。

技术介绍

[0002]心理是情绪的内在起因，而情绪是神经系统的直接反应，其中自主神经系统在情绪反应中起着重要的作用。自主神经系统主要包括交感神经和副交感神经，其中交感神经是机体应付紧急情况的机构，与活动的兴奋有关；副交感神经通过平衡作用来抑制机体的过度兴奋，与活动的抑制有关。因此，心理与心血管系统的关系密不可分，当情绪处于活动状态时，交感神经系统兴奋，儿茶酚胺释放增多，心脏跳动加速，外周毛细血管收缩、阻力增加、血压升高等。当情绪处于平静状态时，副交感神经系统活动，这时心率变缓、血压降低等。脉搏波是当前最常用的一种心血管系统监测指标，基于脉搏波的心理测试(测谎)系统正是基于自主神经系统在应激状态下的表现特性，通过检测脉搏波的异常变化来捕获异常变化，从而判定被测人是否说谎。现有系统都是通过脉搏波分析血压的变化，然后对不同的测试范式，给每个问题按血压变化的强度进行数值评分。现有系统固定采用5分制的数值评分法，评分过程实际上是将各脉搏波变化的连续性数值按照一定的阈值进行整数离散化，以方便得出最终的结果分析。但这种整数离散化评分导致了数据的边界问题，例如，当脉搏波包络线(血压)波峰波谷差值的比值R/C＝2.4时，评分是取
‑
1还是
‑
2，就要依靠测试人员的个人经验，从而导致最终的测试结果出现完全不同的结论。现有系统的评分规则是由专家事先确定好，后续固定不变的。这种方式无法适用于对不同目的的测试任务和不同测试人员的使用习惯。比如，有的测试任务是希望尽量小假阳性，有的测试任务是希望尽量小的假阴性，那针对准绳测试法，就要选择不同的比对准绳问题，而不能固定一种选择方法。有的测试人员对脉搏波评分习惯用3分值评分，有的测试人员对脉搏波评分习惯用5分值评分，而且每个测试人员对脉搏波(血压)的数值评分的阈值设定也有各自的使用习惯，用一个固定的评分标准无法满足这些需求。现有系统对脉搏波指标只使用了脉搏波包络线(血压)特征，即脉搏波包络线的波峰波谷差，没有使用其他有效的特征，比如单脉搏波周期的波峰波谷差(压差)和心率变异性。而这两种特征已经在神经心理医学临床上用于检验患者的心理压力，得到了有效的验证。现有脉搏波(血压)心理测试系统是采用数值评分，评分的结果形式是从
‑
2到+2的5个整数，这个整数没有归一化处理，其含义非常不直观，只有专业的测试人员才能明白其含义。而人们对某件事(是否说谎)的可能性最直观的描述其发生的概率。
[0003]没有自动去除动作干扰对脉搏波(血压)评分结果的影响；现有系统评分精度低，无法精确量化测试结果，过度依赖测试人员的个人能力，评分规则不能自定义，适用性差；对评分指标特征没有细化，特征指标相对单一，评分结果不够直观，没有输出说谎概率；

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是通过提出基于脉搏波的心理测试自动评分方法，以解决上述背景
技术中提出的缺陷。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]提供基于脉搏波的心理测试自动评分方法，包括：评分规则设置和选择测试范式进行测试；所述测试范式包括情节类测试法和准绳类测试法；所述评分规则设置步骤中，对于所述情节类测试法和准绳类测试法，均设置有脉搏波数值评分规则和脉搏波概率评分规则。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述情节类测试法和准绳类测试法步骤中，均包括如下步骤：
[0008]S1.1：提问并采集脉搏波信号；
[0009]S1.2：采集X轴平移、X轴转动、Y轴平移、Y轴转动、Z轴平移、Z轴转动6轴动作信号；
[0010]S1.3：对脉搏信号进行处理；
[0011]S1.4：检查问题是否已问完，问题未问完则继续提问并采集脉搏波信号；
[0012]S1.5：检查问题已问完时，进行脉搏波特征提取，其中，脉搏波特征包括问题周期内脉搏包络线(血压)的波峰波谷差值、问题周期内单脉搏波峰波谷差(压差)的均值和问题周期内心率变异性(LF/HF)的最大最小差三种特征；
[0013]S1.6：过滤有动作干扰的问题。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述S1.6完成后，所述情节类测试法步骤如下：
[0015]S2.1：将问题按各特征值排序；
[0016]S2.2：按评分规则给该问题的每种脉搏特征评分；
[0017]S2.3：按评分规则设定的权值，计算本轮测试中每个问题的综合评分；
[0018]S2.4：检查每个轮次是否已完成，若未完成则继续提问，若已完成则计算每个问题所有轮次的脉搏波(血压)综合数值评分；
[0019]S2.5：计算每个问题的脉搏波(血压)综合概率评分；
[0020]所述准绳类测试法步骤如下：
[0021]S3.1：根据设定的规则，为每个R问题配对C问题；
[0022]S3.2：按评分规则，为每个(R,C)问题对中的R，分别计算脉搏波三种特征的评分；
[0023]S3.3：按评分规则，计算本轮测试中每个R问题针对脉搏波三种特征的综合评分；
[0024]S3.4：检查所有轮次是否已完成若未完成则继续提问，若已完成则计算每个R问题的脉搏波(血压)综合数值评分；
[0025]S3.5：计算每个R问题的脉搏波(血压)综合概率评分。
[0026]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述评分规则设置步骤中，情节类测试法的脉搏波数值评分步骤中，设定脉搏波评分范围，再分别设定脉搏波特征的脉搏包络线的波峰波谷差值、单脉搏波峰波谷差的均值和脉搏波心率变异性最大最小差三种特征的评分占比以及对应特征排名划分规则；所述情节类测试法的脉搏波概率评分步骤中，分别设定依据三种特征，说谎概率为50％的评分值。
[0027]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述评分规则设置步骤中，准绳类测试法的脉搏波数值评分步骤中，设定评分范围，比对准绳问题的选择，分别设定脉搏波特征的脉搏包络线的波峰波谷差值、单脉搏波峰波谷差的均值和脉搏波心率变异性最大最小差的评分占比以及该特征R/C值的分段规则；所述准绳类测试法的脉搏波概率评分步骤中，分别设定三
种特征，说谎概率为50％的R/C值。
[0028]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述脉搏波的概率评分算法步骤如下：脉搏波的第i种特征F
i
对某个问题Q的数值评分V
i
(i＝1,2,3)；设定三种脉搏波特征的评分权值为：α1，α2，α3；特征F
i
的最大数值评分V
imax
和说谎概率为50％的数值评分V
i50
；极大常数C＝1000000；根据sigmoid函数得到：
[0029][0030]其中，P(x)为问题x的评分，e为数学常量，f(x)为对于问题x评分的线性函数；
[0031]设定关于第i种特征评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于脉搏波的心理测试自动评分方法，其特征在于：包括：评分规则设置和选择测试范式进行测试；所述测试范式包括情节类测试法和准绳类测试法；所述评分规则设置步骤中，对于所述情节类测试法和准绳类测试法，均设置有脉搏波数值评分规则和脉搏波概率评分规则。2.根据权利要求1所述的基于脉搏波的心理测试自动评分方法，其特征在于：所述情节类测试法和准绳类测试法步骤中，均包括如下步骤：S1.1：提问并采集脉搏波信号；S1.2：采集X轴平移、X轴转动、Y轴平移、Y轴转动、Z轴平移、Z轴转动6轴动作信号；S1.3：对脉搏信号进行处理；S1.4：检查问题是否已问完，问题未问完则继续提问并采集脉搏波信号；S1.5：检查问题已问完时，进行脉搏波特征提取，其中，脉搏波特征包括问题周期内脉搏包络线的波峰波谷差值、问题周期内单脉搏波峰波谷差的均值和问题周期内心率变异性的最大最小差三种特征；S1.6：过滤有动作干扰的问题。3.根据权利要求2所述的基于脉搏波的心理测试自动评分方法，其特征在于：所述S1.6完成后，所述情节类测试法步骤如下：S2.1：将问题按各特征值排序；S2.2：按评分规则给该问题的每种脉搏特征评分；S2.3：按评分规则设定的权值，计算本轮测试中每个问题的综合评分；S2.4：检查每个轮次是否已完成，若未完成则继续提问，若已完成则计算每个问题所有轮次的脉搏波综合数值评分；S2.5：计算每个问题的脉搏波综合概率评分；所述准绳类测试法步骤如下：S3.1：根据设定的规则，为每个R问题配对C问题；S3.2：按评分规则，为每个(R,C)问题对中的R，分别计算脉搏波三种特征的评分；S3.3：按评分规则，计算本轮测试中每个R问题针对脉搏波三种特征的综合评分；S3.4：检查所有轮次是否已完成若未完成则继续提问，若已完成则计算每个R问题的脉搏波综合数值评分；S3.5：计算每个R问题的脉搏波综合概率评分。4.根据权利要求1所述的基于脉搏波的心理测试自动评分方法，其特征在于：所述评分规则设置步骤中，情节类测试法的脉搏波数值评分步骤中，设定脉搏波评分范围，再分别设定脉搏波特征的脉搏包络线的波峰波谷差值、单脉搏波峰波谷差的均值和脉搏波心率变异性最大最小差三种特征的评分占比以及对应特征排名划分规则；所述情节类测试法的脉搏波概率评分步骤中，分别设定依据三种特征，说谎概率为50％的评分值。5.根据权利要求1所述的基于脉搏波的心理测试自动评分方法，其特征在于：所述评分规则设置步骤中，准绳类测试法的脉搏波数值评分步骤中，设定评分范围，比对准绳问题的选择，分别设定脉搏波特征的脉搏包络线的波峰波谷差值、单脉搏波峰波谷差的均值和脉搏波心率变异性最大最小差的评分占比以及该特征R/C值的分段规则；所述准绳类测试法的脉搏波概率评分步骤中，分别设定三种特征，说谎概率为50％的R/C值。
6.根据权利要求1所述的基于脉搏波的心理测试自动评分方法，其特征在于：所述脉搏波的概率评分算法步骤如下：脉搏波的第i种特征F
i
对某个问题Q的数值评分V
i
(i＝1,2,3)；设定三种脉搏波特征的评分权值为：α1，α2，α3；特征F
i
的最大数值评分V
imax
和说谎概率为50％的数值评分V
i50
；极大常数C＝1000000；根据sigmoid函数得到：其中，P(x)为问题x的评分，e为数学常量，f(x)为对于问题x评分的线性函数；设定关于第i种特征评分V
i
的线性函数f
i
(x)＝a*x+b，x为特征F
i
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，
申请(专利权)人：北京火神永创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：