一种触觉认知检测设备及检测方法与流程

1.本发明涉及触觉认知测试技术领域，尤其涉及一种触觉认知检测设备及检测方法。


背景技术：

2.记忆功能下降是老年痴呆病最明显也最常见的症状，老年痴呆病的病理生理改变导致记忆过程的其中一个或多个环节出现障碍。相比视觉和听觉，由触觉产生的记忆更精准、更持久且与大脑的联系最为密切。基于触觉的特殊性和敏感性，通过检测获得触觉认知功能的相关参数，可在临床病状出现前对疾病高危个体进行有效识别，将老年痴呆病的诊断窗口前移，对老年痴呆病的早期预警诊断具有重要意义。
3.如何检测获取触觉认知功能的相关行为参数，是目前需要解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种触觉认知检测设备及检测方法，以解决如何检测获取触觉认知功能的相关行为参数的问题。
5.为了解决以上问题，本发明的一方面是提供一种触觉认知检测设备，所述检测设备包括：
6.具有角度可触摸识别的n个角度刺激键码，所述n个角度刺激键码对应的角度呈等差递增数列，n为5以上的整数；
7.排序检测模块，包括n个键码位置，用于供被测试者按照预定规则放置所述n个角度刺激键码；其中，所述预定规则为被测试者通过触摸识别的方式将所述n个角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列；
8.键码转换模块，与所述排序检测模块连接，用于获取位于各个键码位置中的角度刺激键码的特征信息，发送至中央处理器模块；
9.中央处理器模块，与所述键码转换模块连接，根据接收到的各个键码位置中的角度刺激键码的特征信息，获得被测试者按照所述预定规则对所述n个角度刺激键码的排列结果，根据所述排列结果计算所述被测试者的角度辨别阈值，获得所述被测试者触觉认知参数；
10.信息交互模块，与所述中央处理模块连接，用于输入测试信息和/或输出测试结果。
11.具体地，所述n个角度刺激键码的角度呈公差为δα的等差递增数列，δα＝0.5
°
～10
°
；优选为δα＝1
°
～5
°
。
12.具体地，所述n的取值为5～10；优选为7。
13.具体地，所述触觉认知检测设备配置有多组角度刺激键码，每一组角度刺激键码包括角度公差不同的所述n个角度刺激键码。
14.具体地，所述预定规则为：将角度最小的角度刺激键码预先放置于第一个键码位
置以及将角度最大的角度刺激键码预先放置于最后一个键码位置，被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列。
15.具体地，所述键码转换模块包括信号处理芯片和分别设置于各个键码位置中的若干个微开关，所述角度刺激键码设置有能够控制所述若干个微开关导通或断开的结构特征；其中，任意一个所述微开关被触发导通时，所述信号处理芯片接收到第一电信号并处理形成第一逻辑信号；任意一个所述微开关未被触发导通而保持断开时，所述信号处理芯片接收到第二电信号并处理形成第二逻辑信号；
16.所述角度刺激键码放置于某一个键码位置中，控制所述若干个微开关中各个微开关的导通和/或断开的组合，所述信号处理芯片处理形成为第一逻辑信号和/或第二逻辑信号的组合，从而识别该键码位置中的角度刺激键码。
17.具体地，所述角度刺激键码包括基底以及凸起于所述基底的上表面上的角度结构，所述基底的下表面设置有凹孔，所述基底的下表面顶压所述微开关使得对应的微开关被触发导通，对应于所述凹孔位置的微开关未被触发导通而保持断开；通过调整所述凹孔的位置以及尺寸大小，使得不同的角度刺激键码能够控制所述若干个微开关形成为不同的导通和/或断开的组合状态。
18.具体地，所述角度刺激键码的基底为铁质基底，所述键码位置中设置有磁性元件，所述角度刺激键码放置于所述键码位置时通过磁性吸附固定。
19.具体地，所述中央处理器模块根据所述排列结果计算所述被测试者的角度辨别阈值，包括：
20.所述中央处理器模块根据所述排列结果，基于正态分布的最大似然估计法，建立所述排列结果as的概率p(σ，as)与标准方差σ的函数关系：
21.p(σ，as)＝f(σ)，求出概率p(σ，as)最大时对应的标准方差σ0；
22.根据所述标准方差σ0，计算获取所述被测试者的角度辨别阈值。
23.具体地，所述角度辨别阈值的计算公式为：dt＝k
×
σ0，其中，dt为所述角度辨别阈值，k为转换系数，k的取值为0.6～0.7。
24.具体地，所述触觉认知检测设备还包括确认模块，所述确认模块与所述键码转换模块连接，被测试者按照所述预定规则对所述n个角度刺激键码排列完成时，通过所述确认模块确认完成排列操作，所述键码转换模块根据所述确认模块的触发信号，开始获取位于各个键码位置中的角度刺激键码的特征信息；和/或，所述触觉认知检测设备还包括通信模块，所述通信单元包括蓝牙模块、usb连接器和rj45连接器中的一种或两种以上。
25.具体地，所述信息交互模块为触控显示屏。
26.为了解决以上问题，本发明的另一方面是提供一种触觉认知检测方法，所述检测方法包括：
27.提供具有角度可触摸识别的n个角度刺激键码，所述n个角度刺激键码对应的角度呈等差递增数列，n为5以上的整数；
28.设置n个键码位置，被测试者按照预定规则将所述n个角度刺激键码放置于所述n个键码位置中进行排列；其中，所述预定规则为被测试者通过触摸识别的方式将所述n个角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列；
29.获取所述被测试者对于所述n个角度刺激键码的排列结果；
30.根据所述排列结果计算所述被测试者的角度辨别阈值，获得所述被测试者触觉认知参数。
31.具体地，所述n个角度刺激键码的角度呈公差为δα的等差递增数列，δα＝0.5
°
～10
°
；优选为δα＝1
°
～5
°
。
32.具体地，所述n的取值为5～10；优选为7。
33.具体地，所述预定规则为：将角度最小的角度刺激键码预先放置于第一个键码位置以及将角度最大的角度刺激键码预先放置于最后一个键码位置，被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列。
34.具体地，所述被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列的过程包括：
35.被测试者通过触摸识别的方式，从除去已放置于第一个和最后一个键码位置的其余角度刺激键码中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于第二个键码位置；
36.被测试者通过触摸识别的方式，从除去已放置于第一个、第二个和最后一个键码位置的其余角度刺激键码中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于第三个键码位置；
37.被测试者通过触摸识别的方式，从除去已放置于第一个、第二个、第三个和最后一个键码位置的其余角度刺激键码中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于第四个键码位置；
38.以此类推，直至将最后一个角度刺激键码放置于倒数第二个键码位置。
39.具体地，所述根据所述排列结果计算所述被测试者的角度辨别阈值，包括：
40.根据所述排列结果，基于正态分布的最大似然估计法，建立所述排列结果as的概率p(σ，as)与标准方差σ的函数关系：p(σ，as)＝f(σ)，求出概率p(σ，as)最大时对应的标准方差σ0；
41.根据所述标准方差σ0，计算获取所述被测试者的角度辨别阈值。
42.具体地，所述角度辨别阈值的计算公式为：dt＝k
×
σ0，其中，dt为所述角度辨别阈值，k为转换系数，k的取值为0.6～0.7。
43.具体地，选取具有角度公差为δα1的一组所述n个角度刺激键码供被测试者进行测试，获得相应的排列结果：
44.(ⅰ)、若所述排列结果完全按照角度从小到大的顺序依次排列，则选取具有角度公差为δα2的另一组所述n个角度刺激键码供被测试者重新进行测试，其中，δα2＜δα1；
45.(ⅱ)、若根据所述排列结果无法计算出相应的角度辨别阈值，则选取具有角度公差为δα3的另一组所述n个角度刺激键码供被测试者重新进行测试，其中，δα1＜δα3。
46.本发明实施例中提供的触觉认知检测设备及检测方法，设置具有角度可触摸识别的n个角度刺激键码，且n个角度刺激键码的角度形成为等差递增数量，被测试者通过触摸识别的方式判断各个角度刺激键码的角度大小进行排列，基于被测试者的排列结果，计算出被测试者角度辨别阈值，由此获取触觉认知功能的相关行为参数，可以为相关疾病(例如老年痴呆病)进行预警。另外，所述测试方法的操作过程简单，检测时间短，可以实现快速检测触觉认知功能。
附图说明
47.图1是本发明实施例提供的触觉认知检测设备的结构框图；
48.图2是本发明实施例提供的触觉认知检测设备的结构示意图；
49.图3是如图2的设备中的键码位置的结构示意图；
50.图4是本发明实施例中的角度刺激键码的结构示意图；
51.图5a和图5b是本发明实施例中的角度刺激键码的背面结构示意图；
52.图6是本发明一实施例中的角度排序概率随标准方差变化的曲线图；
53.图7是本发明另一实施例中的角度排序概率随标准方差变化的曲线图；
54.图8是本发明另一实施例中的角度排序概率随标准方差变化的曲线图；
55.图9是本发明一实施例中的累积概率与角度变量的关系曲线图。
具体实施方式
56.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
57.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
58.本发明实施例首先提供了一种触觉认知检测设备，参阅图1至图4，所述检测设备包括：角度刺激键码10、排序检测模块20、键码转换模块30、中央处理器模块40和信息交互模块50。下面对所述检测设备的各个部分进行具体说明。
59.(一)、角度刺激键码10
60.如图4所示，所述角度刺激键码10包括基底11以及凸起于所述基底11的上表面上的角度结构12，所述角度结构12的角度可被触摸识别，所述角度结构12优选为使用铝材制备获得。
61.具体的方案中，所述触觉认知检测设备配置有至少一组所述角度刺激键码10，每一组角度刺激键码包括n个角度刺激键码10，所述n个角度刺激键码10对应的角度呈等差递增数列，n为5以上的整数。
62.具体来说，n个角度刺激键码10记为角度刺激键码k1、k2、
…
、k
n-1
和kn，n个角度刺激键码10对应的角度依次为α1、α2、
…
、α
n-1
和αn，其中，α1、α2、
…
、α
n-1
和αn为等差递增数列，n为5以上的整数。
63.在优选的方案中，n的取值为5～10，例如n的取值为5、6、7、8、9或10。最为优选的方案中，n的取值为7。
64.在优选的方案中，所述n个角度刺激键码10的角度呈公差为δα的等差递增数列，即，等差递增数列α1、α2、
…
、α
n-1
和αn的公差为δα，δα＝0.5
°
～10
°
，例如是δα＝0.5
°
、1
°
、2
°
、3
°
、4
°
、5
°
、6
°
、8
°
、9
°
或10
°
。更为优选的方案中δα＝1
°
～5
°
。
65.在优选的方案中，所述触觉认知检测设备配置有多组所述角度刺激键码10，每一组角度刺激键码包括n个角度刺激键码10。各组所述角度刺激键码10的差别在于：n个角度刺激键码10的角度公差δα不相同，例如，第一组角度刺激键码中的n个角度刺激键码的角
度公差δα为1
°
，第二组角度刺激键码中的n个角度刺激键码的角度公差δα为2
°
，第三组角度刺激键码中的n个角度刺激键码的角度公差δα为3
°
。
66.(二)、排序检测模块20
67.如图1和图2所示，所述排序检测模块20包括n个键码位置21，所述n个键码位置21用于供被测试者按照预定规则放置所述n个角度刺激键码10。其中，所述预定规则为被测试者通过触摸识别的方式将所述n个角度刺激键码10按照角度从小到大的顺序进行排列。
68.具体来说，n个键码位置21可记为键码位置m1、m2、
…
、m
n-1
和mn，被测试者通过触摸识别的方式，按照角度从小到大的顺序要求，对角度刺激键码k1、k2、
…
、k
n-1
和kn进行角度识别后放置于键码位置m1、m2、
…
、m
n-1
和mn进行排列。
69.在优选的方案中，所述预定规则为：将角度最小的角度刺激键码预先放置于第一个键码位置以及将角度最大的角度刺激键码预先放置于最后一个键码位置，被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列。具体来说，测试人员将角度最小的角度刺激键码k1预先放置于键码位置m1并将角度最大的角度刺激键码kn预先放置于键码位置mn作为比较基准，然后被测试者通过触摸识别判断角度的大小，按照角度从小到大的排序顺序要求，将角度刺激键码k2、k3、
…
、k
n-2
和k
n-1
放置于键码位置m2、m3、
…
、m
n-2
和m
n-1
中进行排列。
70.在优选的方案中，参阅图3和图4，所述键码位置21具有方形的凹槽状结构，所述角度刺激键码10的基底11具有与所述方形的凹槽相适配的方形结构。
71.进一步优选的方案中，所述角度刺激键码10的基底为铁质基底，所述键码位置21中设置有磁性元件22，所述角度刺激键码10放置于所述键码位置21时通过磁性吸附固定。
72.(三)、键码转换模块30
73.如图1所示，所述键码转换模块30与所述排序检测模块20连接，用于获取位于各个键码位置21中的角度刺激键码10的特征信息，发送至中央处理器模块40。
74.在一个优选的方案中，参阅图2和图3，所述键码转换模块30包括信号处理芯片(图中未示出)和分别设置于各个键码位置21中的若干个微开关31，所述角度刺激键码10设置有能够控制所述若干个微开关31导通或断开的结构特征。
75.其中，任意一个所述微开关31被触发导通时，所述信号处理芯片接收到第一电信号并处理形成第一逻辑信号；任意一个所述微开关31未被触发导通而保持断开时，所述信号处理芯片接收到第二电信号并处理形成第二逻辑信号。
76.例如，在本发明实施例中，任意一个所述微开关31被触发导通时，输出低电平信号至所述信号处理芯片，所述信号处理芯片根据低电平信号处理形成第一逻辑信号“0”；任意一个所述微开关31未被触发导通而保持断开时，输出高电平信号至所述信号处理芯片，所述信号处理芯片根据高电平信号处理形成第二逻辑信号“1”。在另外的实施例中，所述信号处理芯片也可以是根据低电平信号处理形成第一逻辑信号为“1”而根据高电平信号处理形成第二逻辑信号为“0”。所述信号处理芯片例如是单片机芯片。
77.所述角度刺激键码10放置于某一个键码位置中，控制所述若干个微开关31中各个微开关的导通和/或断开的组合，所述信号处理芯片处理形成为第一逻辑信号和/或第二逻辑信号的组合，从而识别该键码位置21中的角度刺激键码10。
78.例如，在本发明实施例中，如图2和图3所示，设置于各个键码位置21中的微开关31
的数量为3个，包括微开关31a、微开关31b和微开关31c：若是某一个角度刺激键码10控制使得微开关31a触发导通而微开关31b和微开关31c保持断开，则所述信号处理芯片处理形成逻辑信号为“011”；若是另一个角度刺激键码10控制使得微开关31a断开而微开关31b和微开关31c被触发导通，则所述信号处理芯片处理形成逻辑信号为“100”。
79.另外，需要进一步说明的是，基于本发明具体实施例中对角度刺激键码进行排序的预定规则为：将角度最小的角度刺激键码预先放置于第一个键码位置以及将角度最大的角度刺激键码预先放置于最后一个键码位置，被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列。即，角度最小的角度刺激键码和角度最大的角度刺激键码已预先放置在特定位置，不需要重新识别其放置的键码位置，因此，如图2示出的n个键码位置21中，第一个键码位置21和最后一个键码位置21中不设置所述微开关31。在另外的实施例中，若是预定规则是被测试者需要对一组角度刺激键码10中的所有角度刺激键码10都进行排序，则所有的键码位置21都应当设置有所述微开关31。
80.基于以上的机理，对于一组角度刺激键码中的n个角度刺激键码10，每一角度刺激键码10分别设置不同的结构特征来控制微开关31a、微开关31b和微开关31c的导通或断开，每一角度刺激键码10的结构特征对应一个唯一的第一逻辑信号和/或第二逻辑信号的组合，由此使得键码转换模块30可以识别各个键码位置21中的角度刺激键码10的特征信息，发送至中央处理器模块40。
81.需要说明的是，在各个键码位置21中设置的微开关31的数量为m时，各个微开关的导通和/或断开的组合有2m个，排序检测模块20可以设置的键码位置21的最大数量为2m个。因此，在另外的一些实施例中，设置于各个键码位置21中的微开关31的数量可以为4个或更多个，由此可以设置更多数量的键码位置21，识别更多数量的角度刺激键码10。
82.参阅图5a和图5b，本发明实施例中，所述角度刺激键码10的基底11的下表面设置有凹孔13，所述基底11的下表面顶压所述微开关31使得对应的微开关31被触发导通，对应于所述凹孔13位置的微开关31未被触发导通而保持断开；通过调整所述凹孔13的位置以及尺寸大小，使得不同的角度刺激键码能够控制所述若干个微开关31形成为不同的导通和/或断开的组合状态。例如，将图5a所示的角度刺激键码10放置于如图3示出的键码位置21，微开关31a和微开关31b触发导通而对应于凹孔13位置的微开关31c保持断开，形成逻辑信号为“001”；将图5b所示的角度刺激键码10放置于如图3示出的键码位置21，微开关31a触发导通而对应于凹孔13位置的微开关31b和微开关31c保持断开，形成逻辑信号为“011”。
83.以上的实施例中，通过设置在各个键码位置21中的微开关31与设置在角度刺激键码10背面的凹孔13的配合，由此获取位于各个键码位置21中的角度刺激键码10的特征信息。在另外的实施例中，键码转换模块30还可以通过其他方式来获取位于各个键码位置21中的角度刺激键码10的特征信息。
84.例如：每一个角度刺激键码10的基底11的下表面设置有唯一编码的射频标签，各个键码位置21的底部设置有扫描探头，某一个角度刺激键码10放置于键码位置21时，扫描探头对该角度刺激键码10的射频标签进行扫描，通过射频识别的方式获取位于各个键码位置21中的角度刺激键码10的特征信息。
85.(四)、中央处理器模块40
86.如图1所示，所述中央处理器模块40与所述键码转换模块30连接，根据接收到的各
个键码位置21中的角度刺激键码10的特征信息，获得被测试者按照所述预定规则对所述n个角度刺激键码10的排列结果，根据所述排列结果10计算所述被测试者的角度辨别阈值，获得所述被测试者触觉认知参数。
87.在本发明实施例中，所述中央处理器模块40根据所述排列结果计算所述被测试者的角度辨别阈值的过程包括：
88.所述中央处理器模块40根据所述排列结果as，基于正态分布的最大似然估计法，建立所述排列结果as的概率p(σ，as)与标准方差σ的函数关系：
89.p(σ，as)＝f(σ)，求出概率p(σ，as)最大时对应的标准方差σ0；
90.根据所述标准方差σ0，计算获取所述被测试者的角度辨别阈值。
91.更具体地，所述角度辨别阈值的计算公式为：dt＝k
×
σ0，其中，dt为所述角度辨别阈值，k为转换系数，k的取值为0.6～0.7，k的取值优选为0.675。
92.(五)、信息交互模块50
93.如图1和图2所示，所述信息交互模块50与所述中央处理模块40连接，用于输入测试信息和/或输出测试结果。
94.本发明实施例中，所述信息交互模块50为触控显示屏。
95.本发明实施例中，如图1和图2所示，所述触觉认知检测设备还包括确认模块60，所述确认模块60与所述键码转换模块30连接，被测试者按照所述预定规则对所述n个角度刺激键码10排列完成时，通过所述确认模块60确认完成排列操作，所述键码转换模块30根据所述确认模块60的触发信号，开始获取位于各个键码位置21中的角度刺激键码10的特征信息。
96.进一步地，本发明实施例中，如图1所示，所述触觉认知检测设备还包括通信模块70和电源模块80，所述通信模块70包括蓝牙模块71、usb连接器72和rj45连接器73，所述电源模块80用于向该设备提供工作电源。
97.在本发明实施例中，如图2所示，所述触觉认知检测设备包括设备外壳100，所述触觉认知检测设备中的排序检测模块20(各个键码位置21)、信息交互模块50(触控显示屏)以及确认模块60装配在所述设备外壳100的上表面上。键码转换模块30的处理芯片、中央处理器模块40、通信模块70和电源模块80等其他模块则集成设置在所述设备外壳100内，因此图2中未能示出。其中，电源模块80的电源接口以及通信模块70中的usb接口和rj45接口设置在如图2示出的设备外壳100的背面。
98.进一步地，如图2所示，本实施例中的触觉认知检测设备，所述设备外壳100的上表面上还设置有一储物盒90，所述储物盒90主要是用于放置角度刺激键码10，避免角度刺激键码10丢失。
99.基于以上的触觉认知检测，本发明实施例还提供了一种触觉认知检测方法，所述检测方法包括步骤：
100.s10、提供具有角度可触摸识别的n个角度刺激键码，所述n个角度刺激键码对应的角度呈等差递增数列，n为5以上的整数。
101.其中，所述n个角度刺激键码的角度呈公差为δα的等差递增数列，δα＝0.5
°
～10
°
；优选为δα＝1
°
～5
°
。
102.其中，所述n的取值为5～10；优选为7。
103.s20、设置n个键码位置，被测试者按照预定规则将所述n个角度刺激键码放置于所述n个键码位置中进行排列；其中，所述预定规则为被测试者通过触摸识别的方式将所述n个角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列。
104.在优选的方案中，所述预定规则为：将角度最小的角度刺激键码预先放置于第一个键码位置以及将角度最大的角度刺激键码预先放置于最后一个键码位置，被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列。
105.在优选的方案中，所述被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列的过程包括：
106.被测试者通过触摸识别的方式，从除去已放置于第一个和最后一个键码位置的其余角度刺激键码中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于第二个键码位置；
107.被测试者通过触摸识别的方式，从除去已放置于第一个、第二个和最后一个键码位置的其余角度刺激键码中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于第三个键码位置；
108.被测试者通过触摸识别的方式，从除去已放置于第一个、第二个、第三个和最后一个键码位置的其余角度刺激键码中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于第四个键码位置；
109.以此类推，直至将最后一个角度刺激键码放置于倒数第二个键码位置。
110.s30、获取所述被测试者对于所述n个角度刺激键码的排列结果。
111.s40、根据所述排列结果计算所述被测试者的角度辨别阈值，获得所述被测试者触觉认知参数。
112.具体地，所述根据所述排列结果计算所述被测试者的角度辨别阈值，包括：
113.根据所述排列结果，基于正态分布的最大似然估计法，建立所述排列结果as的概率p(σ，as)与标准方差σ的函数关系：p(σ，as)＝f(σ)，求出概率p(σ，as)最大时对应的标准方差σ0；
114.根据所述标准方差σ0，计算获取所述被测试者的角度辨别阈值。
115.具体地，所述角度辨别阈值的计算公式为：dt＝k
×
σ0，其中，dt为所述角度辨别阈值，k为转换系数，k的取值为0.6～0.7。
116.在进一步的方案中，选取具有角度公差为δα1的一组所述n个角度刺激键码供被测试者进行测试，获得相应的排列结果：
117.(ⅰ)、若所述排列结果完全按照角度从小到大的顺序依次排列，则选取具有角度公差为δα2的另一组所述n个角度刺激键码供被测试者重新进行测试，其中，δα2＜δα1；
118.(ⅱ)、若根据所述排列结果无法计算出相应的角度辨别阈值，则选取具有角度公差为δα3的另一组所述n个角度刺激键码供被测试者重新进行测试，其中，δα1＜δα3。
119.以下通过一个具体的案子对如上实施例所述的触觉认知检测方法进行详细的说明。
120.以上步骤s10中：本实施例中n的取值为7，即，提供具有角度可触摸识别的7个角度刺激键码k1、k2、k3、k4、k5、k6和k7，角度刺激键码k1、k2、k3、k4、k5、k6和k7对应的角度分别为α1＝20
°
、α2＝22
°
、α3＝24
°
、α4＝26
°
、α5＝28
°
、α6＝30
°
和α7＝32
°
，7个角度刺激键码k1、k2、k3、k4、k5、k6和k7的角度公差δα＝2
°
。
121.以上步骤s20中：设置7个键码位置m1、m2、m3、m4、m5、m6和m7。
122.测试开始前，测试人员在被测试者可视情况下演示并讲解测试操作流程。
123.测试开始时，包含所述7个键码位置的测试设备水平放置在被测试者正前方，被测试者佩戴眼罩以排除视觉干扰，佩戴眼罩的被测试者端坐在桌子前，调节椅子与桌子的高度，确保被试者的手臂和设备上需要进行角度排列操作的台面的高度适配，避免操作疲劳而影响被试者触觉感知。
124.本实施例中的测试规则是：所述预定规则为：将角度最小的角度刺激键码预先放置于第一个键码位置以及将角度最大的角度刺激键码预先放置于最后一个键码位置，被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列。
125.即，测试人员将角度最小的角度刺激键码k1预先放置于键码位置m1以及将角度最大的角度刺激键码k7预先放置于键码位置m7，被测试者通过触摸识别的方式将其余的角度刺激键码按照角度从小到大的顺序进行排列，包括如下步骤：
126.被测试者通过触摸识别的方式，从角度刺激键码k2、k3、k4、k5和k6中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于键码位置m2；
127.被测试者通过触摸识别的方式，从除去已放置于键码位置m2的其余角度刺激键码中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于键码位置m3；
128.被测试者通过触摸识别的方式，从除去已放置于键码位置m2和m3的其余角度刺激键码中，选取识别判断为角度最小的角度刺激键码放置于键码位置m4；
129.以此类推，直至将最后一个角度刺激键码放置于键码位置m6。
130.步骤s30中，基于以上步骤s20的操作过程，获得所述被测试者对于角度刺激键码k2、k3、k4、k5和k6的排序结果as。
131.在本实施例中，以所述被测试者获得的排序结果as的角度刺激键码顺序为k4、k2、k3、k5和k6为例继续下一步的说明，即，排序结果as的角度大小顺序为α4＝26
°
、α2＝22
°
、α3＝24
°
、α5＝28
°
、α6＝30
°
。
132.步骤s40中，根据所述排列结果as，基于正态分布的最大似然估计法，建立所述排列结果as的概率p(σ，as)与标准方差σ的函数关系：
133.p(σ，as)＝f(σ)，求出概率p(σ，as)最大时对应的标准方差σ0。
134.基于正态分布进行以下计算：
135.a、计算各个角度刺激键码被选中放置于键码位置m2的概率，其中，μ1＝min(α2,α3,α4,α5,α6)，即，μ1取可以选择放置于该位置(位置m2)的所有角度中的最小值。具体的计算过程如下：
136.角度α2被选中放置于位置m2的概率为：
137.角度α3被选中放置于位置m2的概率为：
138.角度α4被选中放置于位置m2的概率为：
139.角度α5被选中放置于位置m2的概率为：
140.角度α6被选中放置于位置m2的概率为：
141.本实施例中，被测试者在键码位置m2放置的角度刺激键码为k4，即角度为α4，则被测试者对于位置m2的排序角度的归一化概率是：
[0142][0143]
b、计算各个角度刺激键码被选中放置在键码位置m3的概率，其中，
[0144]
μ2＝min(α2,α3,α5,α6)；即，μ2取可以选择放置于该位置(位置m3)的所有角度中的最小值。具体的计算过程如下：
[0145]
角度α2被选中放置于位置m3的概率为：
[0146]
角度α3被选中放置于位置m3的概率为：
[0147]
角度α4被选中放置于位置m3的概率为：需要说明的是，由于角度α4已经被选择放置于键码位置m2，所以
[0148]
角度α5被选中放置于位置m3的概率为：
[0149]
角度α6被选中放置于位置m3的概率为：
[0150]
本实施例中，被测试者在键码位置m3放置的角度刺激键码为k2，即角度为α2，则被测试者对于位置m3的排序角度的归一化概率是：
[0151][0152]
c、计算各个角度刺激键码被选中放置在键码位置m4的概率，其中，
[0153]
μ3＝min(α3,α5,α6)；即，μ3取可以选择放置于该位置(位置m4)的所有角度中的最小值。具体的计算过程如下：
[0154]
角度α2被选中放置于位置m4的概率为：需要说明的是，由于角度α2已经被选择放置于键码位置m3，所以
[0155]
角度α3被选中放置于位置m4的概率为：
[0156]
角度α4被选中放置于位置m4的概率为：需要说明的是，由于角度α4已经被选择放置于键码位置m2，所述
[0157]
角度α4被选中放置于位置m4的概率为：
[0158]
角度α6被选中放置于位置m4的概率为：
[0159]
本实施例中，被测试者在键码位置m4放置的角度刺激键码为k3，即角度为α3，则被测试者对于位置m4的排序角度的归一化概率是：
[0160][0161]
参照以上的计算方式，计算获得被测试者对于位置m5的排序角度的归一化概率p
l5
＝ω5(σ)，计算获得被测试者对于位置m6的排序角度的归一化概率p
l6
＝ω6(σ)。
[0162]
所述排列结果as的概率p(σ，as)与标准方差σ的函数关系：
[0163]
p(σ,as)＝f(σ)＝ω2(σ)ω3(σ)ω4(σ)ω5(σ)ω6(σ)。
[0164]
基于以上，当被测试者的排列结果as确定时，可以建立，以正态分布标准方差σ为自变量，排列结果as为概率的数学模型。换句话说，当排列结果as确定时，每一个标准方差σ对应一个概率p(σ，as)，这样就可以建立一个随着σ变化的概率p(σ，as)＝f(σ)。
[0165]
并且可以求出求出概率p(σ，as)最大时对应的标准方差σ0。
[0166]
例如，本实施例中，排序结果as的角度大小顺序为α4＝26
°
、α2＝22
°
、α3＝24
°
、α5＝28
°
、α6＝30
°
，取σ＝1.4计算：
[0167]
以上步骤a中，在键码位置m2的实际角度为26
°
，μ1＝22
°
，则：
[0168]
p
2,22
＝f(x＝22；μ1＝22；σ＝1.4)＝0.2850；
[0169]
p
2,24
＝f(x＝24；μ1＝22；σ＝1.4)＝0.1027；
[0170]
p
2,26
＝f(x＝26；μ1＝22；σ＝1.4)＝0.0048；
[0171]
p
2,28
＝f(x＝28；μ1＝22；σ＝1.4)＝0；
[0172]
p
2,30
＝f(x＝30；μ1＝22；σ＝1.4)＝0；
[0173]
在键码位置m2的实际角度为26
°
，该位置m2的排序角度的归一化概率是：
[0174][0175]
以上步骤b中，在键码位置m3的实际角度为22
°
，μ2＝22
°
，则：
[0176]
p
3,22
＝f(x＝22；μ2＝22；σ＝1.4)＝0.2850；
[0177]
p
3,24
＝f(x＝24；μ2＝22；σ＝1.4)＝0.1027；
[0178]
p
3，26
＝0；
[0179]
p
3，28
＝f(x＝28；μ2＝22；σ＝1.4)＝0；
[0180]
p
3，30
＝f(x＝30；μ2＝22；σ＝1.4)＝0；
[0181]
在键码位置m3的实际角度为22
°
，该位置m3的排序角度的归一化概率是：
[0182][0183]
参照以上的计算方式：在键码位置m4的实际角度为24
°
计算该位置的排序角度的归一化概率p
l4
＝0.9833；在键码位置m5的实际角度为28
°
计算该位置的排序角度的归一化概率p
l5
＝0.7350；在键码位置m6的实际角度为30
°
计算该位置的排序角度的归一化概率p
l6
＝1.0000。
[0184]
对于标准方差σ取值为1.4，排序结果as(α4＝26
°
、α2＝22
°
、α3＝24
°
、α5＝28
°
、α6＝30
°
)的概率p(σ,as)＝p
l2
p
l3
p
l4
p
l5
p
l6
＝0.0065。
[0185]
改变变量标准方差σ重新进行计算，每一个标准方差σ对应一个概率p(σ，as)，得出概率p(σ，as)随标准方差σ变化的曲线如图6所示的曲线图，基于图6，对于排序结果as(α4＝26
°
、α2＝22
°
、α3＝24
°
、α5＝28
°
、α6＝30
°
)，概率p(σ，as)最大时(如图6中的a点)对应的标准方差σ0为2.6，此时p(σ,as)＝0.0327。
[0186]
进一步地，基于所述标准方差σ0，根据计算公式为：dt＝k
×
σ0计算获取所述被测试者的角度辨别阈值。本实施例中，转换系数k的取值为0.675，则，被测试者的角度辨别阈值dt＝0.675
×
2.6＝1.755
°
。
[0187]
需要说明的是，转换系数k的具体取值可以根据以下方式确定：
[0188]
(1)、根据累积分布函数计算并拟合出累积概率与角度变量的关系曲线；
[0189]
其中，以上累积分布函数的计算过程中：变量x为角度变量，x从提供给被测试者的角度数列α1、α2、
…
、α
n-1
和αn中的最小值α1至最大值αn变化；μ＝α0，α0为角度数列α1、α2、
…
、α
n-1
和αn的平均值；σ＝σ0。
[0190]
(2)、基于拟合获得的累积概率与角度变量的关系曲线，取累积概率为75％对应的角度值θ1和累积概率为25％对应的角度值θ2；
[0191]
(3)、k的具体取值为：
[0192]
例如，在以上具体案例中，提供给被测试者的角度刺激键码对应的角度数列为α1＝20
°
、α2＝22
°
、α3＝24
°
、α4＝26
°
、α5＝28
°
、α6＝30
°
和α7＝32
°
，角度数列的平均值α0＝26
°
，σ0＝2.6，将这些参数代入累积分布函数：
[0193]
再将角度变量x从20
°
到32
°
变化计算，根据计算结果拟合出累积概率与角度变量的关系曲线，如图9所示。
[0194]
基于如图9所示的关系曲线，累积概率为75％对应的角度值θ1＝27.77
°
(如图9中d点)，累积概率为25％对应的角度值θ2＝24.26
°
(如图9中c点)。
[0195]
由此，本实施例中，
[0196]
需要进一步说明的是，对于提供给被测试者的不同的角度序列，根据以上计算方式得到的转换系数k会存在一些差别，但是基于多次实验统计，转换系数k都是在0.6至0.7之间，因此，本发明提供的方案中，k的取值为0.6～0.7。
[0197]
在另外的一些实施例中，若是被测试者的排序结果as1的角度大小顺序为α2＝22
°
、α3＝24
°
、α4＝26
°
、α5＝28
°
、α6＝30
°
，即角度排序完全正确，得出概率p(σ，as)随标准方差σ变化的曲线如图7所示的曲线图，基于图7，对于排序结果as1(α2＝22
°
、α3＝24
°
、α4＝26
°
、α5＝28
°
、α6＝30
°
)，概率p(σ，as)最大时(如图7中的b点)对应的标准方差σ0为0.44，此时p(σ,as)＝1，说明被测试者的辨别能力很好，则选取具有更小的角度公差(例如公差为1
°
)的另一组角度刺激键码供被测试者重新进行测试。
[0198]
在另外的一些实施例中，若是被测试者的排序结果as2的角度大小顺序为α6＝30
°
、
α5＝28
°
、α4＝26
°
、α3＝24
°
、α2＝22
°
，计算得出概率p(σ，as)随标准方差σ变化的的曲线如图8所示的曲线图，基于图8，对于排序结果as2(α6＝30
°
、α5＝28
°
、α4＝26
°
、α3＝24
°
、α2＝22
°
)，此时无法得到合适的σ0。这样的结果说明被测试者无法有效识别公差为2
°
角度刺激键码，则选取具有更大的角度公差(例如公差为3
°
、4
°
或5
°
)的另一组角度刺激键码供被测试者重新进行测试。
[0199]
综上所述，本发明实施例中提供的触觉认知检测设备及检测方法，设置具有角度可触摸识别的n个角度刺激键码，且n个角度刺激键码的角度形成为等差递增数量，被测试者通过触摸识别的方式判断各个角度刺激键码的角度大小进行排列，基于被测试者的排列结果，计算出被测试者角度辨别阈值，由此获取触觉认知功能的相关行为参数，可以为相关疾病(例如老年痴呆病)进行预警。另外，所述测试方法的操作过程简单，检测时间短，可以实现快速检测触觉认知功能。
[0200]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0201]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。