一種情感帶寬測定方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種情感帶寬測定方法和系統(tǒng)，方法包括如下步驟：生成多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片，并將多幅正性、中性和負性情感圖片分別提供給被測試者觀看；分別采集被測試者觀看多幅正性、中性和負性情感圖片的視點數(shù)量和每個視點的左瞳孔直徑和右瞳孔直徑；根據(jù)視點數(shù)量和每個視點的左瞳孔直徑和右瞳孔直徑，分別計算被測試者觀看正性、中性和負性情感圖片的每個視點的瞳孔直徑和瞳孔直徑平均值；根據(jù)正性、中性和負性情感圖片的瞳孔直徑平均值分別計算被測試者的正性情感帶寬、負性情感帶寬和正負情感帶寬。本發(fā)明使用瞳孔直徑物理指標客觀地度量正性、負性情緒體驗的大小和范圍，提供情感體驗的客觀標準。
【專利說明】一種情感帶寬測定方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及認知科學和認知心理學、圖像處理及統(tǒng)計計算【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一 種情感帶寬測定方法和情感帶寬測定系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的情感識別技術(shù)，例如基于語音、面孔等情感識別主要是識別不同類型的情 感，例如高興、悲傷、恐懼等情感的識別，而對于相同類型的情感識別，例如高興的程度（很 高興、比較高興等）或者說對于高興的范圍缺乏識別和量化。
[0003] 在認知心理學領(lǐng)域，對于情感體驗的測定是向被測試者呈現(xiàn)不同類型情緒的圖 片。其中，圖片的愉悅度維度設置為1至9,共9個愉悅等級，最愉悅為9,最不愉悅為1。讓 被測者選擇等級，根據(jù)等級判定被測試者受情緒圖片刺激所誘發(fā)的愉悅程度。這種方法雖 然能夠量化情感體驗的程度，但是受被測試者的主觀性影響很強，具有模糊性和不確定性。
[0004] 現(xiàn)有研究表明，帶有高興的、快樂的正性情緒信息的圖片視覺刺激下，將引起人們 產(chǎn)生愉悅的情感體驗，其瞳孔直徑也會相應變大；帶有悲傷的、恐懼的等負性情緒信息的圖 片視覺刺激下,將誘發(fā)人們產(chǎn)生不愉悅的情感體驗，其瞳孔直徑也會相應變小。因此，瞳孔 直徑的擴大和縮小的大小變化能夠客觀地刻畫人們情感的變化。
[0005] 此外，情感損傷主要表現(xiàn)為情緒低落、愉快感缺失和興趣減退。目前，情感損傷的 判別和評估主要使用輔助量表（例如使用貝克量表和抑郁自評量表等），雖然在判別與評 估中也輔助腦波和眼動指標，但是由于缺乏與心境直接相關(guān)的情感指標，其判別與評估不 是直接與情感體驗相關(guān)。因此，情感損傷的識別率和準確率不高。情感帶寬能夠刻畫情感變 化情況，如果情緒低落、愉快感缺失，那么正性情感帶寬會明顯收窄，導致情感變化范圍縮 小，對于外界正性情緒信息刺激所誘發(fā)的情感體驗不足，因此產(chǎn)生愉快感缺失，情緒低落等 心境障礙。另一方面，情感缺失會導致負向認知圖式，負向認知圖式使其對于外界信息的認 知產(chǎn)生負向認知偏向，對于非負性（正性和中性）視覺刺激偏向于以負性心理進行認知處 理。因此，對于外界正性情緒刺激和負性情緒刺激，正常人和情感損傷者的體驗完全不同： 情感損傷者的正性情緒體驗小于正常人。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個目的是提供一種情感帶寬測定方法，該方法提供情感體驗的客觀標 準，通過測定被測試者的情感帶寬，彌補了以往缺少情感定量評價的不足。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種情感帶寬測定方法，包括如下步驟：
[0008] 生成多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片，并將所述多幅正性情感 圖片、中性情感圖片和負性情感圖片分別提供給被測試者觀看；
[0009] 分別采集所述被測試者觀看所述多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖 片的視點數(shù)量和每個視點的左瞳孔直徑和右瞳孔直徑；
[0010] 根據(jù)所述視點數(shù)量和每個視點的左瞳孔直徑和右瞳孔直徑，分別計算所述被測試 者觀看所述正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片的每個視點的瞳孔直徑和瞳孔直 徑平均值；
[0011] 根據(jù)所述正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片的瞳孔直徑平均值分別計 算所述被測試者的正性情感帶寬、負性情感帶寬和正負情感帶寬。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面,所述生成多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感 圖片，包括如下步驟：
[0013] 根據(jù)圖片的愉悅度和喚醒度從情感圖片庫中分別選擇符合對應預設條件的情感 圖片，分別設置為正性圖片、中性圖片和負性圖片；
[0014] 對所述正性圖片、中性圖片和負性圖片進行規(guī)范化處理以統(tǒng)一每幅圖片的像素、 亮度和灰度，生成所述多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，計算得到所述被測試者觀看所述正性情感圖片的每個 視點的瞳孔直徑和瞳孔直徑平均值為：

【權(quán)利要求】
1. 一種情感帶寬測定方法，包括如下步驟： 生成多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片，并將所述多幅正性情感圖片、 中性情感圖片和負性情感圖片分別提供給被測試者觀看； 分別采集所述被測試者觀看所述多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片的 視點數(shù)量和每個視點的左瞳孔直徑和右瞳孔直徑； 根據(jù)所述視點數(shù)量和每個視點的左瞳孔直徑和右瞳孔直徑，分別計算所述被測試者觀 看所述正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片的每個視點的瞳孔直徑和瞳孔直徑平 均值； 根據(jù)所述正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片的瞳孔直徑平均值分別計算所 述被測試者的正性情感帶寬、負性情感帶寬和正負情感帶寬。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的情感帶寬測定方法，其中，所述生成多幅正性情感圖片、中性 情感圖片和負性情感圖片，包括如下步驟： 根據(jù)圖片的愉悅度和喚醒度從情感圖片庫中分別選擇符合對應預設條件的情感圖片， 分別設置為正性圖片、中性圖片和負性圖片； 對所述正性圖片、中性圖片和負性圖片進行規(guī)范化處理以統(tǒng)一每幅圖片的像素、亮度 和灰度，生成所述多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的情感帶寬測定方法，其中， 計算得到所述被測試者觀看所述正性情感圖片的每個視點的瞳孔直徑和瞳孔直徑平 均值為：
其中，m為被測試者觀看正性情感圖片的視點數(shù)量，
和
：分別為第i個注視點 的左眼瞳孔直徑和右眼瞳孔直徑，φ為第i個視點的瞳孔直徑，dP為被測試者觀看正性情 感圖片的瞳孔直徑平均值； 計算得到所述被測試者觀看所述中性情感圖片的每個視點的瞳孔直徑和瞳孔直徑平 均值為：
其中，q為被測試者觀看中性情感圖片的視點數(shù)量，
和
分別為第k個注視點 的左眼瞳孔直徑和右眼瞳孔直徑，dk為第k個視點的瞳孔直徑，dM為被測試者觀看中性情 感圖片的瞳孔直徑平均值； 計算得到所述被測試者觀看所述負性情感圖片的每個視點的瞳孔直徑和瞳孔直徑平 均值為：
其中，η為被測試者觀看負性情感圖片的視點數(shù)量，
和
分別為第j個注視點 的左眼瞳孔直徑和右眼瞳孔直徑，4為第j個視點的瞳孔直徑，dN為被測試者觀看負性情 感圖片的瞳孔直徑平均值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的情感帶寬測定方法，其中， 所述計算所述被測試者的正性情感帶寬，包括如下步驟：分別計算所述正性情感帶寬 的大小和變化范圍， 其中，所述正性情感帶寬的大小為：SPaBW(D) = dP-dM， 所述正性情感帶寬的變化范圍為：RPaBW = 0?（dP-dM); 所述計算所述被測試者的負性情感帶寬，包括如下步驟：分別計算所述負性情感帶寬 的大小和變化范圍， 其中，所述負性情感帶寬的大小為：SNaBW(D) = dP-dM， 所述負性情感帶寬的變化范圍為：RNaBW = 〇?（dN-dM); 所述計算所述被測試者的正負情感帶寬，包括如下步驟：分別計算所述正負情感帶寬 的大小和變化范圍， 其中，所述正負情感帶寬的大小為：SPNaBW(D) = dP-dN， 所述正負情感帶寬的變化范圍為：RPNaBW = dN?dP。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的情感帶寬測定方法，其中，在所述計算所述被測試 者的正性情感帶寬、負性情感帶寬和正負情感帶寬之后，還包括如下步驟：對所述被測試者 的情感損傷進行判斷，其中， 將所述被測試者的正性情感帶寬的大小SPaBW(D)與健康對照組的正性情感帶寬的大小 SPaBW⑶進行比較，并將所述正負情感帶寬的大小SPNaBW⑶與健康對照組的正負情感帶寬的 大小S PNaBW(H)進行比較； 如果同時滿足以下兩個條件，則判斷所述被測試者的情感受損： WD) < SPaBW(H)且 SpNaBW (D)〈 SpNaBW (H)。
6. -種情感帶覽測定系統(tǒng)，包括： 圖片生成裝置，用于生成多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片； 顯示裝置，所述顯示裝置與所述圖片生成裝置相連，用于將所述多幅正性情感圖片、中 性情感圖片和負性情感圖片分別提供給被測試者觀看； 眼動裝置，用于分別采集所述被測試者觀看所述多幅正性情感圖片、中性情感圖片和 負性情感圖片的視點數(shù)量和每個視點的左瞳孔直徑和右瞳孔直徑； 瞳孔直徑計算裝置，所述瞳孔直徑計算裝置與所述眼動裝置相連，用于根據(jù)所述視點 數(shù)量和每個視點的左瞳孔直徑和右瞳孔直徑，分別計算所述被測試者觀看所述正性情感圖 片、中性情感圖片和負性情感圖片的每個視點的瞳孔直徑和瞳孔直徑平均值； 情感帶寬計算裝置，所述情感帶寬計算裝置與所述瞳孔直徑計算裝置相連，用于根據(jù) 所述正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片的瞳孔直徑平均值分別計算所述被測試 者的正性情感帶寬、負性情感帶寬和正負情感帶寬。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的情感帶寬測定系統(tǒng)，其中，所述圖片生成裝置用于根據(jù)圖片 的愉悅度和喚醒度從情感圖片庫中分別選擇符合對應預設條件的情感圖片，分別設置為正 性圖片、中性圖片和負性圖片，并進行規(guī)范化處理以統(tǒng)一每幅圖片的像素、亮度和灰度，生 成所述多幅正性情感圖片、中性情感圖片和負性情感圖片。
8. 如權(quán)利要求6所述的情感帶寬測定系統(tǒng)，其中，所述瞳孔直徑計算裝置計算得到所 述被測試者觀看所述正性情感圖片的每個視點的瞳孔直徑和瞳孔直徑平均值為：
其中，m為被測試者觀看正性情感圖片的視點數(shù)量，
和！
分別為第i個注視點 的左眼瞳孔直徑和右眼瞳孔直徑，φ為第i個視點的瞳孔直徑，dP為被測試者觀看正性情 感圖片的瞳孔直徑平均值； 所述瞳孔直徑計算裝置計算得到所述被測試者觀看所述中性情感圖片的每個視點的 瞳孔直徑和瞳孔直徑平均值為：
其中，q為被測試者觀看中性情感圖片的視點數(shù)量，
和
分別為第k個注視點 的左眼瞳孔直徑和右眼瞳孔直徑，dk為第k個視點的瞳孔直徑，dM為被測試者觀看中性情 感圖片的瞳孔直徑平均值； 所述瞳孔直徑計算裝置計算得到所述被測試者觀看所述負性情感圖片的每個視點的 瞳孔直徑和瞳孔直徑平均值為：
其中，η為被測試者觀看負性情感圖片的視點數(shù)量，
和
分別為第j個注視點 的左眼瞳孔直徑和右眼瞳孔直徑，4為第j個視點的瞳孔直徑，dN為被測試者觀看負性情 感圖片的瞳孔直徑平均值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的情感帶寬測定系統(tǒng)，其中，所述情感帶寬計算裝置計算所述 被測試者的正性情感帶寬，包括：分別計算所述正性情感帶寬的大小和變化范圍， 其中，所述正性情感帶寬的大小為：SPaBW(D) = dP_dM， 所述正性情感帶寬的變化范圍為：RPaBW = 0?（dP-dM); 所述情感帶寬計算裝置所述計算所述被測試者的負性情感帶寬，包括：分別計算所述 負性情感帶寬的大小和變化范圍， 其中，所述負性情感帶寬的大小為：SNaBW(D) = dN-dM， 所述負性情感帶寬的變化范圍為：RNaBW = 〇?（dN-dM); 所述情感帶寬計算裝置所述計算所述被測試者的正負情感帶寬，包括：分別計算所述 正負情感帶寬的大小和變化范圍， 其中，所述正負情感帶寬的大小為：SPNaBW(D) = dP-dN， 所述正負情感帶寬的變化范圍為：RPNaBW = dN?dP。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項所述的情感帶寬測定系統(tǒng)，其中，還包括：情感損傷判斷 裝置，所述情感損傷判斷裝置與所述情感帶寬計算裝置相連，用于對所述被測試者的情感 損傷進行判斷，其中， 所述情感損傷判斷裝置將所述被測試者的正性情感帶寬的大小SPaBW與健康對照組的 正性情感帶寬的大小SPaBW(H)進行比較，并將所述正負情感帶寬的大小SPNaBW(D)與健康對照 組的正負情感帶寬的大小S PNaBW(H)進行比較，當同時滿足以下兩個條件，則判斷所述被測試 者的情感受損： WD) < SPaB"H)且 SpNaBW Φ)〈 SpNaBW (H) 〇
【文檔編號】A61B5/16GK104146721SQ201410440520
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】栗覓, 呂勝富, 王剛, 鐘寧 申請人:北京工業(yè)大學