一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及情緒識別技術(shù)，尤其涉及一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]情緒，是人各種的感覺、思想和行為的一種綜合的心理和生理狀態(tài)，是對外界刺激所產(chǎn)生的心理反應(yīng)，以及附帶的生理反應(yīng)。情緒是個(gè)人的主觀體驗(yàn)和感受，常跟心情、氣質(zhì)、性格和性情有關(guān)。隨著社會的發(fā)展，各年齡、各領(lǐng)域人們的情緒困擾越來越多、越來越嚴(yán)重，各種與情緒相關(guān)的疾病發(fā)病率越來越高，如焦慮癥、抑郁癥等。隨著科技的發(fā)展，對情緒的研究也蓬勃發(fā)展起來，并與認(rèn)知、神經(jīng)科學(xué)、腦科學(xué)等研究相結(jié)合;其研究手段也多種多樣，如腦電、功能磁共振成像(fMRI)、功能近紅外成像(fNIRI)等。
[0003]近年來腦功能成像的研究已使人們對情緒狀態(tài)的中樞機(jī)制的理解產(chǎn)生了革命的變化。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，腦島在視覺情緒刺激及想象情緒任務(wù)中會呈現(xiàn)顯著激活，尤其在處理與表達(dá)焦慮、厭惡等負(fù)面情緒時(shí)起重要作用。而Caria’Serg1等研究者則發(fā)現(xiàn)正常人及精神分裂癥病人都能夠通過反復(fù)練習(xí)，學(xué)會在面對負(fù)面(或反感)刺激時(shí)調(diào)節(jié)、控制腦島的BOLD激活，從而可通過反復(fù)練習(xí)強(qiáng)化運(yùn)動康復(fù)。
[0004]因此，目前亟需一種能夠?qū)崟r(shí)反饋受試者當(dāng)前情緒狀態(tài)的方法或裝置，從而使得受試者可根據(jù)反饋結(jié)果來調(diào)節(jié)、控制腦島的BOLD激活，以提高受試者自身對情緒表達(dá)的調(diào)控能力，克服過度的負(fù)面情緒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別方法，裝置和系統(tǒng)，其能夠?qū)κ茉囌叩那榫w進(jìn)行實(shí)時(shí)識別，并反饋給受試者，使得受試者能夠根據(jù)該反饋結(jié)果來調(diào)節(jié)和控制腦島的BLOD激活，從而通過反復(fù)練習(xí)，以提高受試者自身對情緒表達(dá)的調(diào)控能力，克服過渡的負(fù)面情緒。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別方法，其包括:
[0007]根據(jù)預(yù)先采集的訓(xùn)練樣本功能磁共振圖像集構(gòu)建情緒分類器；
[0008]實(shí)時(shí)采集所述受試者受情緒圖像刺激時(shí)腦島的功能磁共振圖像，得到待識別功能磁共振圖像；
[0009]利用所述情緒分類器對所述待識別功能磁共振圖像進(jìn)行識別，并向受試者反饋?zhàn)R別結(jié)果。
[0010]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別裝置，其包括:
[0011]數(shù)據(jù)采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集受試者分別在訓(xùn)練過程中和測試過程中，受情緒圖像刺激時(shí)腦島的功能磁共振圖像，分別得到訓(xùn)練樣本功能磁共振圖像集，和待識別功能磁共振圖像集；
[0012]數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所述數(shù)據(jù)采集模塊所采集得到的所述樣本功能磁共振圖像集的樣本功能磁共振圖像，或所述待識別功能磁共振圖像集的待識別功能磁共振圖像進(jìn)行預(yù)處理；
[0013]情緒分類器構(gòu)建模塊，用于根據(jù)經(jīng)過所述數(shù)據(jù)處理模塊預(yù)處理后的所述訓(xùn)練樣本功能磁共振圖像集構(gòu)建情緒分類器，以及利用所述情緒分類器對經(jīng)過預(yù)處理的所述待識別功能磁共振圖像集中的待識別功能磁共振圖像進(jìn)行情緒識別；
[0014]反饋模塊，用于將所述情緒分類器的識別結(jié)果反饋給所述受試者。
[0015]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別系統(tǒng)，包括腦功能刺激儀，磁共振掃描儀和控制終端，其中，
[0016]所述腦功能刺激儀用于向受試者提供正面或負(fù)面的情緒圖像以刺激所述受試者，且將所述控制終端發(fā)送來的情緒識別結(jié)果反饋給所述受試者；
[0017]磁共振掃描儀，用于實(shí)時(shí)采集受試者在訓(xùn)練中受正面和負(fù)面的情緒圖像刺激時(shí)腦島的功能磁共振圖像，以及在測試過程中受負(fù)面情緒圖像刺激時(shí)腦島的功能磁共振圖像，分別得到用于構(gòu)建情緒分類器的訓(xùn)練樣本功能磁共振圖像集，以及待識別的待識別功能磁共振圖像集；
[0018]控制終端，與所述磁共振掃描儀和所述腦功能刺激儀相連，用于在訓(xùn)練過程中對所述訓(xùn)練樣本功能磁共振圖像集中的樣本功能磁共振圖像進(jìn)行預(yù)處理，并根據(jù)經(jīng)過預(yù)處理的所述樣本功能磁共振圖像構(gòu)建情緒分類器；以及在測試過程中，對所述待識別功能磁共振圖像集中待識別功能磁共振圖像進(jìn)行預(yù)處理，并以所述情緒分類器對經(jīng)過預(yù)處理的所述待識別功能磁共振圖像進(jìn)行分類識別，并將識別結(jié)果發(fā)送至所述腦功能刺激儀。
[0019]實(shí)施本發(fā)明具有如下有益效果:
[0020]本發(fā)明通過將實(shí)時(shí)采集受試者的腦島的功能磁共振圖像，并進(jìn)行情緒狀態(tài)識別，并將識別結(jié)果反饋給受試者，使得受試者可根據(jù)反饋的識別結(jié)果調(diào)節(jié)、控制大腦相關(guān)區(qū)域往特定的方向發(fā)展，從而改變血氧水平依賴(BOLD)信號，形成反饋回路，并可通過反復(fù)練習(xí)強(qiáng)化運(yùn)動康復(fù)、疼痛控制能力，最終達(dá)到腦功能調(diào)節(jié)的目的。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明的一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別方法的一實(shí)施例的流程圖；
[0023]圖2是圖1中步驟S11的一實(shí)施例的流程圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別裝置的一實(shí)施例的功能模塊圖；
[0025]圖4是本發(fā)明的一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別系統(tǒng)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是反應(yīng)向受試者反饋的正面情緒圖像和受試者當(dāng)前情緒識別結(jié)果的示意圖；
[0027]圖6是反應(yīng)向受試者反饋負(fù)面情緒圖像和受試者當(dāng)前情緒識別結(jié)果的示意圖；
[0028]圖7是本發(fā)明的基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別的當(dāng)前時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]本發(fā)明通過在訓(xùn)練過程中與測試過程，利用情緒圖像(來自于中國情緒材料情感圖片系統(tǒng)(CAPS))對受試者進(jìn)行腦功能刺激，S卩訓(xùn)練過程中，采用正面情緒圖像與負(fù)面情緒圖像對受試者分別進(jìn)行刺激，使得受試者進(jìn)行相應(yīng)的情緒想象，從而得到受試者腦島的功能磁共振圖像集，并利用該功能磁共振圖像集作為訓(xùn)練樣本來訓(xùn)練構(gòu)建的模型進(jìn)而得到情緒分類器，以便于后續(xù)過程中可根據(jù)受試者的腦島的功能磁共振圖像進(jìn)行情緒識別；而在測試過程時(shí)，給予受試者負(fù)面的情緒圖像，從而得到其腦島對應(yīng)的功能磁共振圖像，再利用上述的情緒分類器進(jìn)行情緒識別，并將識別結(jié)果反饋至受試者，使得受試者可有意識的認(rèn)知策略應(yīng)對該負(fù)面刺激，并控制大腦呈現(xiàn)正反饋，如此反復(fù)練習(xí)，使得受訓(xùn)者可以提高自身對情緒表達(dá)的調(diào)控能力，克服過度的負(fù)面情緒，尤其是能夠幫助情緒功能腦區(qū)受損、情緒失控的相關(guān)疾病患者早日康復(fù)。
[0031 ] 實(shí)施例一
[0032]參見圖1，為本發(fā)明的一種基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別方法的一實(shí)施例的流程圖。具體地，本實(shí)施例中該基于實(shí)時(shí)功能磁共振的情緒識別方法包括步驟:
[0033]Sll，根據(jù)預(yù)先采集的訓(xùn)練樣本功能磁共振圖像集構(gòu)建情緒分類器，執(zhí)行步驟S13。
[0034]具體地，本實(shí)施例中，在構(gòu)建情緒分類器之前，需要先獲得受試者的訓(xùn)練樣本功能磁共振圖像集，然后在利用這些訓(xùn)練樣本功能磁共振圖像集構(gòu)建情緒分類器。因