一種心理測評方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種心理測評方法及其系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：傳感器模塊，包括接觸式傳感器和非接觸式傳感器，可獲得不同類別的生理參數(shù)；移動監(jiān)控器，通過無線/有線方式與傳感器模塊連接，獲得各類生理參數(shù)，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的生理參數(shù)進行分類識別、融合并獲得最終的測評結果。該系統(tǒng)體積和質量小，攜帶便攜，可移動性強，并且使用接觸或非接觸的方式獲得被測人員的各種生理數(shù)據(jù)，保證結果的真實性，同時由于實時采集多種人體生理參數(shù)，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的參數(shù)處理，保證了可以獲得精確的判斷結果。
【專利說明】一種心理測評方法及其系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子信息及犯罪心理測試領域，具體說是一種心理測評方法及其系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，犯罪類型和服刑人員組成成分愈來愈復雜，也對監(jiān)管教育提出了更高的要求，人的心理狀態(tài)如何，在不同環(huán)境、條件下會有不同的反應，而且又是始終處于變化、運動之中的。目前國內(nèi)針對監(jiān)獄在押人員的心理測評主要集中在監(jiān)獄小范圍內(nèi)部的管理，并沒有形成一套有體系的、全面的、智能的心理測評系統(tǒng)，普遍還停留在一問一答，手工統(tǒng)計，不精確分析的階段。一方面犯罪類型種類增多，另一方面罪犯人數(shù)增多，傳統(tǒng)的心理測評方法在錄入、統(tǒng)計、分析上會隨著這兩方面的變化而變得愈發(fā)困難，監(jiān)獄干警在錄入、統(tǒng)計、分析上的工作量會加大；出錯率會提高。同時由于在押人員對于心理測評存在的天然抵觸心理，從而回答問題時會提供錯誤答案。這些問題會直接導致最終結果的準確率，影響服刑人員心理測評的結果。這樣就會讓干警在針對服刑人員的心理教育管理工作帶來很大的困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，針對上述缺陷，提供一種便攜、無線可穿戴的心理測評系統(tǒng)及其相應的方法，其中使用接觸或非接觸的形式監(jiān)控人的各種生理參數(shù)，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的生理參數(shù)進行分析，從而達到可在在押犯人有意識或無意識的狀態(tài)獲得其心理測評結果的效果，保證了測評結果的準確性。
[0004]本發(fā)明提供一種心理測評方法，該方法包括如下步驟:從接觸式/非接觸式傳感器接收各類生理參數(shù)；對接收的各類生理參數(shù)進行分類識別，獲得各個類別的識別結果；使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的各個類別的識別結果進行融合，并輸出最終測評結果。
[0005]其中從非接觸式傳感器接收生理參數(shù)包括:獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻；從獲得的數(shù)字視頻中提取被測評人的面部圖像，計算測評時間內(nèi)的某一時間點i的面部圖像的RGB三色均值，形成三色均值矩陣RGBi ;并計算時間點i的面部圖像上預定點的坐標，形成預定點均值矩陣Pi,從而獲得測評時間內(nèi)的多個三色均值矩陣和預定點均值矩陣。
[0006]進一步的，其中對接收的各類生理參數(shù)進行分類識別，獲得各個類別的識別結果包括:對各種生理參數(shù)進行篩選；接觸式傳感器所獲得的生理信號在去重之后需要進一步進行去噪處理，可使用濾波器濾除干擾和奇異波；處理之后的生理參數(shù)送入分類器進行分類訓練并最終給出各個類別的識別結果，分類器計算在具體時間間隔或者對于刺激的反應期間用戶生理參數(shù)的變化，并給出各個類別的判斷結果。
[0007]進一步的，其中使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的各個類別的識別結果進行融合，并輸出最終測評結果包括:獲得每一類判斷結果的概率分配值，也就是該類判斷結果在識別目標類別中的權重，最后進行識別獲得識別率更高的結果，從而獲得測評結果。
[0008]本發(fā)明還包括一種心理測評系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:傳感器模塊，包括接觸式傳感器和非接觸式傳感器，可獲得不同類別的生理參數(shù)；移動監(jiān)控器，通過無線/有線方式與傳感器模塊連接，獲得各類生理參數(shù)，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的生理參數(shù)進行分類識別、融合并獲得最終的測評結果。
[0009]其中非接觸式傳感器包括:圖像獲取模塊，用于獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻；生理參數(shù)提取模塊，從獲得的數(shù)字視頻中提取被測評人的面部圖像，計算測評時間內(nèi)的某一時間點i面部圖像的RGB三色均值，形成三色均值矩陣RGBi ;并計算時間點i的面部圖像上預定點的坐標，形成預定點均值矩陣Pi，從而獲得測評時間內(nèi)的多個三色均值矩陣和預定點均值矩陣。
[0010]進一步的，其中該移動監(jiān)控器包括分類識別模塊，該分類識別模塊對各類生理參數(shù)進行篩選，對接觸式傳感器所獲得的生理信號在去重之后進一步進行去噪處理，經(jīng)過處理之后的生理參數(shù)送入分類器，分類器可計算在具體時間間隔或者對于刺激的反應期間用戶各類參數(shù)的變化，并給出各個類別的判斷結果。
[0011]進一步的，其中該移動監(jiān)控器包括融合模塊，該融合模塊使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的各個類別的判斷結果進行融合，以輸出最終測評結果，即獲得每一類判斷結果的概率分配值，也就是該類判斷結果在識別目標類別中的權重，最后進行識別獲得識別率更高的結果，從而獲得最終測評結果。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:1、系統(tǒng)體積和質量小，攜帶便攜，可移動性強；2、使用接觸或非接觸的方式獲得被測人員的各種生理數(shù)據(jù)，保證結果的真實性；3、實時采集多種人體生理參數(shù)，使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的參數(shù)處理，從而獲得精確的判斷結果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的心理測評系統(tǒng)的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明非接觸式傳感器的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明移動式監(jiān)控器的結構示意圖；
圖4為本發(fā)明的心理測評方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0014]下面闡述的實施例代表允許本領域技術人員實踐本發(fā)明的必要信息，并且示出實踐本發(fā)明的最佳方式。一旦根據(jù)附圖閱讀了以下的描述，本領域技術人員就將理解本發(fā)明的構思并且將認識到此處未特別闡明的這些構思的應用。應當理解，這些構思和應用落入本公開和所附權利要求書的范圍。
[0015]在押人員心理測評儀通過專業(yè)的實施人員架設心理測評測試環(huán)境，每一個實施人員操作一臺心理測評儀對在押人員進行心理測評。簡單的操作步驟、利用計算機技術替代復雜的人工整理和運算過程，大幅度節(jié)省時間，縮短心理測評周期。
[0016]整個心理測評過程分為測評準備、測評開始、罪犯信息、聯(lián)機測評、內(nèi)隱攻擊、假裝電擊、綜合測評、測評結束。
[0017]測試人員經(jīng)監(jiān)獄批準在監(jiān)獄指定區(qū)域架設心理測評環(huán)境。要求:心理測評環(huán)境要求有220v交流電源、帶有扶手的絕緣椅子、桌子。
[0018]心理測試前每組測試環(huán)境需要準備可以擦手的面巾紙(防止測試過程前被測人員手指出汗過多)。
[0019]測試人員在給被測人員佩戴生理指標裝置時需要采取邊安裝邊安撫的方式，盡量讓被測人員心情放松，如遇到很緊張的被測人員時可以先溝通一段時間再安裝，盡量讓被測人員在一中心情放松的環(huán)境中接受心理測評。
[0020]心理測評過程中，如出現(xiàn)被測人員聽不清、看不懂題目的時候，測試人員需要詳細說明題目的含義，知道被測人員弄明白為止。
[0021]測試結束后，卸下生理指標裝置。通知監(jiān)獄干警進行下一組測試。
[0022]參照圖1，示出了本發(fā)明的示范性實施例的心理測評系統(tǒng)。該測評系統(tǒng)包括傳感器模塊110連接到用戶，傳感器模塊110將獲得的各種數(shù)據(jù)通過有線或無線通信鏈路傳輸?shù)揭苿颖O(jiān)控器120，移動監(jiān)控器120對獲得的各種數(shù)據(jù)進行分析并給出測評結果?？蛇x的，移動監(jiān)控器120可連接到遠端的服務器130，使用遠端的服務器130對獲得的各種數(shù)據(jù)和測評結果進行進一步的處理。
[0023]下面進一步描述系統(tǒng)各個組成部分所完成的具體功能。
[0024]一、傳感器模塊110
傳感器模塊110可包括多個傳感器，各個傳感器分別獲得不同類型的生理參數(shù)，具體的可將這些傳感器分為兩類，即包括接觸式傳感器或非接觸式傳感器。
[0025]1、接觸式傳感器
包括血壓傳感器、皮電/皮溫傳感器或脈搏傳感器等與用戶皮膚接觸的傳感器。通過在皮膚表面應用各種傳感器而獲得各種生理信號。
[0026]2、非接觸式傳感器
接觸式傳感器由于需要事先貼附在被測評人的皮膚上，而使得被測評人意識到正在接受測評，而往往隱瞞自己的真實心理動向。為了更加真實、有效的獲得被測評人的心理狀態(tài)，可采用非接觸式傳感器獲得生理信號，從而以隱藏的方式獲得被測評人的真實心理。如圖2所示，為本發(fā)明的非接觸式傳感器的結構示意圖。
[0027]非接觸式傳感器包括圖像獲取模塊210，用于獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻；
生理參數(shù)提取模塊220，從獲得的數(shù)字視頻中提取被測評人的面部圖像，計算時間點i
(測評時間內(nèi)的某一時間點)面部圖像的RGB三色均值，形成三色均值矩陣，RGBi ;并計算時間點i的面部圖像上預定點(例如面頰和前額上的點和位于眉毛之間的點)的坐標，形成預定點均值矩陣Pi,從而獲得測評時間內(nèi)的多個三色均值矩陣和預定點均值矩陣。
[0028]上述非接觸式傳感器基于在被測評人涉及一些敏感問題時，面部的顏色會發(fā)生改變，例如從正常的顏色轉變?yōu)榧t色或白色，并且面部肌肉會發(fā)生相應的變化，例如頰骨肌肉和皺眉肌會從舒張轉為緊縮，從而使得面部的預定點發(fā)生移位。
[0029]二、移動監(jiān)控器120
移動監(jiān)控器120可通過無線或有線的方式與傳感器模塊110連接，例如藍牙通信、紅外通信、超聲通信等，進一步的，從傳感器模塊110獲得各種生理參數(shù)，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的生理參數(shù)進行分類識別、融合并獲得最終的測評結果。如圖3所示，該移動監(jiān)控器120包括:
1、分類識別模塊310 為了去除已提取的各種生理參數(shù)的重復性和冗余性，分類識別模塊首先使用選擇算法對各種生理參數(shù)進行篩選，例如ReliefF算法、PCA/1 CA算法等。
[0030]接觸式傳感器所獲得的生理信號在去重之后需要進一步進行去噪處理，可使用濾波器濾除干擾和奇異波。
[0031]經(jīng)過上述處理之后的生理參數(shù)送入分類器，例如SVM分類器，進行分類訓練并最終給出各個類別的識別結果。分類器可計算在具體時間間隔或者對于刺激的反應期間用戶的脈搏、心率、皮電、臉色以及臉部肌肉等的變化，并給出各個類別的判斷結果。
[0032]2、融合模塊320
使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的各個類別的判斷結果進行融合，以輸出最終測評結果?？蛇x擇多種神經(jīng)網(wǎng)絡，例如使用D-S證據(jù)理論，獲得每一類判斷結果的概率分配值，也就是該類判斷結果在識別目標類別中的權重，最后進行識別獲得識別率更高的結果，從而獲得測評結果O
[0033]三、遠端的服務器130
對于移動監(jiān)控器120獲得的各種數(shù)據(jù)，可傳輸?shù)竭h端服務器130進行保存，并使用這些數(shù)據(jù)進一步訓練移動監(jiān)控器120中使用的各種分類器以及神經(jīng)網(wǎng)絡。
[0034]圖4示出了本發(fā)明的測試方法的流程圖。該方法包括:
步驟410:從各種傳感器模塊接收參數(shù)。
[0035]通過接觸式傳感器或非接觸式傳感器接收各類生理參數(shù)。包括:
1、從接觸式傳感器接收生理參數(shù)
接觸式傳感器可包括血壓傳感器、皮電/皮溫傳感器或脈搏傳感器等。將其貼附于被測評人的皮膚表面，從而獲得各項生理參數(shù)。
[0036]2、從非接觸式傳感器接收生理參數(shù)
具體的包括獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻；從獲得的數(shù)字視頻中提取被測評人的面部圖像，計算時間點i (測評時間內(nèi)的某一時間點)面部圖像的RGB三色均值，形成三色均值矩陣RGBi ;并計算時間點i的面部圖像上預定點(例如面頰和前額上的點和位于眉毛之間的點)的坐標，形成預定點均值矩陣Pi,從而獲得測評時間內(nèi)的多個三色均值矩陣和預定點均值矩陣。
[0037]步驟420:對接收的各類生理參數(shù)進行分類識別
為了去除已提取的各種生理參數(shù)的重復性和冗余性，首先使用選擇算法對各種生理參數(shù)進行篩選，例如ReliefF算法、PCA/1 CA算法等。
[0038]接觸式傳感器所獲得的生理信號在去重之后需要進一步進行去噪處理，可使用濾波器濾除干擾和奇異波。
[0039]經(jīng)過上述處理之后的生理參數(shù)送入分類器，例如SVM分類器，進行分類訓練并最終給出各個類別的識別結果。分類器可計算在具體時間間隔或者對于刺激的反應期間用戶的脈搏、心率、皮電、臉色以及臉部肌肉等的變化，具體反應在各類生理參數(shù)的變化，并給出各個類別的判斷結果。
[0040]步驟430:對各個類別進行融合
使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的各個類別的判斷結果進行融合，以輸出最終測評結果?？蛇x擇多種神經(jīng)網(wǎng)絡，例如使用D-S證據(jù)理論，獲得每一類判斷結果的概率分配值，也就是該類判斷結果在識別目標類別中的權重，最后進行識別獲得識別率更高的結果，從而獲得測評結果O
[0041]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種心理測評方法，其特征在于，包括如下步驟: 從接觸式/非接觸式傳感器接收各類生理參數(shù)； 對接收的各類生理參數(shù)進行分類識別，獲得各個類別的識別結果； 使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的各個類別的識別結果進行融合，并輸出最終測評結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的心理測評方法，其中從非接觸式傳感器接收生理參數(shù)包括:獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻；從獲得的數(shù)字視頻中提取被測評人的面部圖像，計算測評時間內(nèi)的某一時間點i的面部圖像的RGB三色均值，形成三色均值矩陣RGBi ;并計算時間點i的面部圖像上預定點的坐標，形成預定點均值矩陣Pi,從而獲得測評時間內(nèi)的多個三色均值矩陣和預定點均值矩陣。
3.根據(jù)權利要求1所述的心理測評方法，其中對接收的各類生理參數(shù)進行分類識別，獲得各個類別的識別結果包括:對各種生理參數(shù)進行篩選；接觸式傳感器所獲得的生理信號在去重之后需要進一步進行去噪處理，可使用濾波器濾除干擾和奇異波；處理之后的生理參數(shù)送入分類器進行分類訓練并最終給出各個類別的識別結果，分類器計算在具體時間間隔或者對于刺激的反應期間用戶生理參數(shù)的變化，并給出各個類別的判斷結果。
4.根據(jù)權利要求1所述的心理測評方法，其中使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的各個類別的識別結果進行融合，并輸出最終測評結果包括:獲得每一類判斷結果的概率分配值，也就是該類判斷結果在識別目標類別中的權重，最后進行識別獲得識別率更高的結果，從而獲得測評結果。
5.一種心理測評系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 傳感器模塊，包括接觸式傳感器和非接觸式傳感器，可獲得不同類別的生理參數(shù)； 移動監(jiān)控器，通過無線/有線方式與傳感器模塊連接，獲得各類生理參數(shù)，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的生理參數(shù)進行分類識別、融合并獲得最終的測評結果。
6.根據(jù)權利要求5所述的心理測評系統(tǒng)，其中非接觸式傳感器包括:圖像獲取模塊，用于獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻； 生理參數(shù)提取模塊，從獲得的數(shù)字視頻中提取被測評人的面部圖像，計算測評時間內(nèi)的某一時間點i面部圖像的RGB三色均值，形成三色均值矩陣RGBi ;并計算時間點i的面部圖像上預定點的坐標，形成預定點均值矩陣Pi,從而獲得測評時間內(nèi)的多個三色均值矩陣和預定點均值矩陣。
7.根據(jù)權利要求5所述的心理測評系統(tǒng)，其中該移動監(jiān)控器包括分類識別模塊，該分類識別模塊對各類生理參數(shù)進行篩選，對接觸式傳感器所獲得的生理信號在去重之后進一步進行去噪處理，經(jīng)過處理之后的生理參數(shù)送入分類器，分類器可計算在具體時間間隔或者對于刺激的反應期間用戶各類參數(shù)的變化，并給出各個類別的判斷結果。
8.根據(jù)權利要求5所述的心理測評系統(tǒng)，其中該移動監(jiān)控器包括融合模塊，該融合模塊使用神經(jīng)網(wǎng)絡對獲得的各個類別的判斷結果進行融合，以輸出最終測評結果。
9.根據(jù)權利要求8所述的心理測評系統(tǒng)，其中對獲得的各個類別的判斷結果進行融合，以輸出最終測評結果包括:獲得每一類判斷結果的概率分配值，也就是該類判斷結果在識別目標類別中的權重，最后進行識別獲得識別率更高的結果，從而獲得最終測評結果。
【文檔編號】A61B5/16GK104274191SQ201410524074
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】程萬里 申請人:北京中維監(jiān)安信息科技有限公司