一种基于眼动技术判断心理测试可靠性的系统及方法与流程

本发明属于心理测试技术领域，尤其涉及一种基于眼动技术判断心理测试可靠性的系统及方法。

背景技术：

目前：心理测试是以测量心理特性为目的，通过各种心理测量客观地对人的心理状态、认识过程、情绪、意志、个性特征等方面进行评估的方法。心理测试一般用设计符合信效度的问卷方式进行，根据功能大致可将现有各种心理测试分成智力测试、人格测试、能力测试和神经心理测试等四类。在实际心理测试工作中，经常会出现“反应偏差”，即受测者进行心理测验时，由于认识不到位、观念不认同等原因导致对某些特定的内容没有反映出其原本意图的一种偏差。比如，当测试题目涉及受测者相关利益，而受测者明显察觉到了测试的目的，进而可能选择某些极端的选项或者与实际情况截然不同的选项，受测者还会出现不阅读或不认真阅读测试题内容而随意选择选项的情况，从而出现严重的心理测试反应偏差。然而，作为传统的心理测试方法很难界定受测者是否认真阅了读测试题内容并真实作答，以致测试结果与实际情况严重不符或背离。对心理障碍或疾病诊断、人员心理素质测评、人力资源管理、职业规划等都会产生严重不良影响。目前暂无可以实现对心理测试的可靠性的评价的方案，且没有将心理测试与眼动技术结合的方案，心理测试的准确性差。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前暂无可以实现对心理测试的可靠性的评价的方案，且没有将心理测试与眼动技术结合的方案，心理测试的准确性差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于眼动技术判断心理测试可靠性的系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法，所述基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法包括以下步骤：

步骤一，通过身份认证模块利用身份认证程序进行用户的身份认证，获取用户基本信息；通过心理测试模块利用心理测试仪器与心理测试问卷进行心理测试，得到心理测试结果；

所述通过心理测试模块利用心理测试仪器与心理测试问卷进行心理测试，得到心理测试结果，包括：

(1.1)使用心理测试仪进行获取皮肤电反应数据、脑电波变化数据、胸腹呼吸频率数据、脉搏跳动频率数据、血压变化数据，将数据进行综合处理得到综合数据；

(1.2)进行综合数据计算，得到心理测试仪测试评分；

(1.3)进行心理测试问卷并对问卷结构进行分析，得到问卷评分；

(1.4)使用测试评分和问卷评分进行综合评分的计算，得到心理测试结果；

步骤二，通过面部图像采集模块利用摄像头进行被测试者面部图像的采集；通过图像分析模块利用图像分析程序进行采集的面部图像的分析；

所述通过图像分析模块利用图像分析程序进行采集的面部图像的分析包括：

(2.1)采集人脸图像和非人脸图像作为人脸表情特征的训练样本；提取所述训练样本中包含人脸特征的目标图像；对所述人脸特征进行特定表情的分类；对每个所述特定表情进行等级划分，每个等级分别对应不同的数值区间；

(2.2)对所述包含人脸特征的目标图像进行图像描述和归一化处理，得到第一维度的特征系数；对所述第一维度的特征系数进行降维处理，得到第二维度的特征系数；

(2.3)以得到的第二维度的特征系数作为表情分析模型的输入参数，以表情识别的内容作为所述表情分析模型的输出参数，根据所述输入参数和所述输出参数进行所述表情分析模型的函数的回归拟合，得到人脸表情特征的线性拟合模型；

(2.4)对采集的面部图像进行人脸特征提取，得到人脸信息；对所述人脸信息进行图像描述和归一化处理，得到第一维度的特征系数；将得到的特征系数作为表情分析模型的输入参数；

(2.5)根据所述表情分析模型获得所述目标图像的表情分析结果，所述表情分析模型为通过表情特征训练得到的人脸表情特征的线性拟合模型；

步骤三，通过角度调整模块利用角度调节器进行摄像头的角度的调节，使摄像头与面部平行；通过眼动追踪模块利用眼动追踪程序进行被测试者眼部注视点的追踪；

所述通过角度调整模块利用角度调节器进行摄像头的角度的调节，包括：

(1)对面部图像在水平方向上旋转寻优；

(2)对水平旋转后的面部图像在垂直方向上错切变换，得到倾斜矫正后的面部图像；

(3)对水平以及垂直变换的角度进行记录，并利用角度调节器进行摄像头的角度的调节；

步骤四，通过注视时间记录模块利用计时器进行注视时间的记录；通过注视次数记录模块利用注视次数记录程序对每次眨眼进行记录，得到注视次数；

步骤五，通过轨迹绘制模块利用轨迹获取程序依据采集的眼部注视点进行眼动轨迹的绘制，得到眼动轨迹；

步骤六，通过分析模块利用轨迹分析程序进行眼动轨迹和注释时间对应的注视次数的分析；通过可靠性判定模块利用可靠性判定程序依照眼动轨迹分析结果和面部图像分析结果进行可靠性判定，得到判定结果。

进一步，步骤一中，所述心理测试问卷包括：社会适应能力测试、心理健康状态测试、抗压能力测试、智力测试、自我意识测试、情绪测试。

进一步，步骤三中，所述通过眼动追踪模块利用眼动追踪程序进行被测试者眼部注视点的追踪，包括：采用红外摄像捕捉的方式进行瞳孔图像的获取，得到眼部注视点。

进一步，所述得到眼部注视点，包括：

(1)采集被测试者正前方的刺激图片的视野图像，将中心黑色十字形标志物图片、左上黑色十字形标志物图片、右上黑色十字形标志物图片、左下黑色十字形标志物图片及右下黑色十字形标志物图片依次显示3-5秒；

(2)将眼部运动图像及所述视野图像转化为灰度图，剪裁去除眼部运动图像中与眼部无关的部分及去除视野图像中与刺激图片无关的部分；

(3)对剪裁后的眼部运动图像进行处理以提取瞳孔中心位置；

(4)对剪裁后的视野图像进行处理，提取刺激图片的标志物中心位置；

(5)于校准时根据瞳孔中心位置数据和标志物中心位置数据建立回归模型；

(6)于测试时根据建立的回归模型由瞳孔中心位置计算注视点位置。

进一步，步骤(2)中，所述剪裁去除眼部运动图像中与眼部无关的部分及去除视野图像中与刺激图片无关的部分，包括：将眼部运动图像二值化，并对二值化后的眼部运动图像进行闭运算，将各区域联通，去除边界区域。

进一步，步骤(4)中，所述提取刺激图片的标志物中心位置，包括：根据刺激图片的特点，取角点密集区域的中心为标志物中心。

进一步，步骤六中，所述判定结果包括：可参考、一般、较差。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法的基于眼动技术判断心理测试可靠性的系统，所述基于眼动技术判断心理测试可靠性的系统包括：

身份认证模块、心理测试模块、面部图像采集模块、中央控制模块、图像分析模块、角度调整模块、眼动追踪模块、注视时间记录模块、注视次数记录模块、轨迹绘制模块、分析模块、可靠性判定模块；

身份认证模块，与中央控制模块连接，用于通过身份认证程序进行用户的身份认证，获取用户基本信息；

心理测试模块，与中央控制模块连接，用于通过心理测试仪器与心理测试问卷进行心理测试，得到心理测试结果；

面部图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头进行被测试者面部图像的采集；

中央控制模块，与身份认证模块、心理测试模块、面部图像采集模块、图像分析模块、角度调整模块、眼动追踪模块、注视时间记录模块、注视次数记录模块、轨迹绘制模块、分析模块、可靠性判定模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；

图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序进行采集的面部图像的分析；

角度调整模块，与中央控制模块连接，用于通过角度调节器进行摄像头的角度的调节，使摄像头与面部平行；

眼动追踪模块，与中央控制模块连接，用于通过眼动追踪程序进行被测试者眼部注视点的追踪；

注视时间记录模块，与中央控制模块连接，用于通过计时器进行注视时间的记录；

注视次数记录模块，与中央控制模块连接，用于通过注视次数记录程序对每次眨眼进行记录，得到注视次数；

轨迹绘制模块，与中央控制模块连接，用于通过轨迹获取程序依据采集的眼部注视点进行眼动轨迹的绘制，得到眼动轨迹；

分析模块，与中央控制模块连接，用于通过轨迹分析程序进行眼动轨迹和注释时间对应的注视次数；

可靠性判定模块，与中央控制模块连接，用于通过可靠性判定程序依照眼动轨迹分析结果和面部图像分析结果进行可靠性判定，得到判定结果。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明进行心理测试仪器和心理问卷的双重检测，获取的心理测试结果更准确。在获取心理测试结果后采用眼动技术进行可靠性的评价，能够提高被测试者心理测试时状态监测的准确性，判断此套心理测试结果是否有效，甄选出因各种因素导致出现心理测试反应偏差，提高测试的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的系统的结构框图。

图3是本发明实施例提供的通过心理测试模块利用心理测试仪器与心理测试问卷进行心理测试的流程图。

图4是本发明实施例提供的通过角度调整模块利用角度调节器进行摄像头的角度的调节的流程图。

图5是本发明实施例提供的得到眼部注视点的流程图。

图2中：1、身份认证模块；2、心理测试模块；3、面部图像采集模块；4、中央控制模块；5、图像分析模块；6、角度调整模块；7、眼动追踪模块；8、注视时间记录模块；9、注视次数记录模块；10、轨迹绘制模块；11、分析模块；12、可靠性判定模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于眼动技术判断心理测试可靠性的系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法包括以下步骤：

s101，通过身份认证模块利用身份认证程序进行用户的身份认证，获取用户基本信息；通过心理测试模块利用心理测试仪器与心理测试问卷进行心理测试，得到心理测试结果；

s102，通过面部图像采集模块利用摄像头进行被测试者面部图像的采集；通过图像分析模块利用图像分析程序进行采集的面部图像的分析；

s103，通过角度调整模块利用角度调节器进行摄像头的角度的调节，使摄像头与面部平行；通过眼动追踪模块利用眼动追踪程序进行被测试者眼部注视点的追踪；

s104，通过注视时间记录模块利用计时器进行注视时间的记录；通过注视次数记录模块利用注视次数记录程序对每次眨眼进行记录，得到注视次数；

s105，通过轨迹绘制模块利用轨迹获取程序依据采集的眼部注视点进行眼动轨迹的绘制，得到眼动轨迹；

s106，通过分析模块利用轨迹分析程序进行眼动轨迹和注释时间对应的注视次数的分析；通过可靠性判定模块利用可靠性判定程序依照眼动轨迹分析结果和面部图像分析结果进行可靠性判定，得到判定结果。

如图2所示，本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的系统包括：

身份认证模块1、心理测试模块2、面部图像采集模块3、中央控制模块4、图像分析模块5、角度调整模块6、眼动追踪模块7、注视时间记录模块8、注视次数记录模块9、轨迹绘制模块10、分析模块11、可靠性判定模块12；

身份认证模块1，与中央控制模块4连接，用于通过身份认证程序进行用户的身份认证，获取用户基本信息；

心理测试模块2，与中央控制模块4连接，用于通过心理测试仪器与心理测试问卷进行心理测试，得到心理测试结果；

面部图像采集模块3，与中央控制模块4连接，用于通过摄像头进行被测试者面部图像的采集；

中央控制模块4，与身份认证模块1、心理测试模块2、面部图像采集模块3、图像分析模块5、角度调整模块6、眼动追踪模块7、注视时间记录模块8、注视次数记录模块9、轨迹绘制模块10、分析模块11、可靠性判定模块12连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；

图像分析模块5，与中央控制模块4连接，用于通过图像分析程序进行采集的面部图像的分析；

角度调整模块6，与中央控制模块4连接，用于通过角度调节器进行摄像头的角度的调节，使摄像头与面部平行；

眼动追踪模块7，与中央控制模块4连接，用于通过眼动追踪程序进行被测试者眼部注视点的追踪；

注视时间记录模块8，与中央控制模块4连接，用于通过计时器进行注视时间的记录；

注视次数记录模块9，与中央控制模块4连接，用于通过注视次数记录程序对每次眨眼进行记录，得到注视次数；

轨迹绘制模块10，与中央控制模块4连接，用于通过轨迹获取程序依据采集的眼部注视点进行眼动轨迹的绘制，得到眼动轨迹；

分析模块11，与中央控制模块4连接，用于通过轨迹分析程序进行眼动轨迹和注释时间对应的注视次数；

可靠性判定模块12，与中央控制模块4连接，用于通过可靠性判定程序依照眼动轨迹分析结果和面部图像分析结果进行可靠性判定，得到判定结果。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1：

本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法如图1所示，作为优选实施例，如图3所示，本发明实施例提供的通过心理测试模块利用心理测试仪器与心理测试问卷进行心理测试，包括：

s201，使用心理测试仪进行获取皮肤电反应数据、脑电波变化数据、胸腹呼吸频率数据、脉搏跳动频率数据、血压变化数据，将数据进行综合处理得到综合数据；

s202，进行综合数据计算，得到心理测试仪测试评分；

s203，进行心理测试问卷并对问卷结构进行分析，得到问卷评分；

s204，使用测试评分和问卷评分进行综合评分的计算，得到心理测试结果。

步骤s101中，本发明实施例提供的心理测试问卷包括：社会适应能力测试、心理健康状态测试、抗压能力测试、智力测试、自我意识测试、情绪测试。

实施例2：

本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法如图1所示，作为优选实施例，本发明实施例提供的通过图像分析模块利用图像分析程序进行采集的面部图像的分析包括：

采集人脸图像和非人脸图像作为人脸表情特征的训练样本；提取所述训练样本中包含人脸特征的目标图像；对所述人脸特征进行特定表情的分类；对每个所述特定表情进行等级划分，每个等级分别对应不同的数值区间；对所述包含人脸特征的目标图像进行图像描述和归一化处理，得到第一维度的特征系数；对所述第一维度的特征系数进行降维处理，得到第二维度的特征系数；以得到的第二维度的特征系数作为表情分析模型的输入参数，以表情识别的内容作为所述表情分析模型的输出参数，根据所述输入参数和所述输出参数进行所述表情分析模型的函数的回归拟合，得到人脸表情特征的线性拟合模型；对采集的面部图像进行人脸特征提取，得到人脸信息；对所述人脸信息进行图像描述和归一化处理，得到第一维度的特征系数；将得到的特征系数作为表情分析模型的输入参数；根据所述表情分析模型获得所述目标图像的表情分析结果，所述表情分析模型为通过表情特征训练得到的人脸表情特征的线性拟合模型，

实施例3：

本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法如图1所示，作为优选实施例，如图4所示，本发明实施例提供的通过角度调整模块利用角度调节器进行摄像头的角度的调节，包括：

s301，对面部图像在水平方向上旋转寻优；

s302，对水平旋转后的面部图像在垂直方向上错切变换，得到倾斜矫正后的面部图像；

s303，对水平以及垂直变换的角度进行记录，并利用角度调节器进行摄像头的角度的调节。

实施例4：

本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法如图1所示，作为优选实施例，本发明实施例提供的通过眼动追踪模块利用眼动追踪程序进行被测试者眼部注视点的追踪，包括：采用红外摄像捕捉的方式进行瞳孔图像的获取，得到眼部注视点。

如图5所示，本发明实施例提供的得到眼部注视点，包括：

s401，采集被测试者正前方的刺激图片的视野图像，将中心黑色十字形标志物图片、左上黑色十字形标志物图片、右上黑色十字形标志物图片、左下黑色十字形标志物图片及右下黑色十字形标志物图片依次显示3-5秒；

s402，将眼部运动图像及所述视野图像转化为灰度图，剪裁去除眼部运动图像中与眼部无关的部分及去除视野图像中与刺激图片无关的部分；

s403，对剪裁后的眼部运动图像进行处理以提取瞳孔中心位置；

s404，对剪裁后的视野图像进行处理，提取刺激图片的标志物中心位置；

s405，于校准时根据瞳孔中心位置数据和标志物中心位置数据建立回归模型；

s406，于测试时根据建立的回归模型由瞳孔中心位置计算注视点位置。

步骤s402中，本发明实施例提供的剪裁去除眼部运动图像中与眼部无关的部分及去除视野图像中与刺激图片无关的部分，包括：将眼部运动图像二值化，并对二值化后的眼部运动图像进行闭运算，将各区域联通，去除边界区域。

步骤s404中，本发明实施例提供的提取刺激图片的标志物中心位置，包括：根据刺激图片的特点，取角点密集区域的中心为标志物中心。

实施例5：

本发明实施例提供的基于眼动技术判断心理测试可靠性的方法如图1所示，作为优选实施例，本发明实施例提供的判定结果包括：可参考、一般、较差。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。