一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统、方法和存储介质

本发明涉及按摩椅，特别是涉及一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统、方法和存储介质。

背景技术：

1、情绪在人类生活中占据着举足轻重的地位，它们在理性决策、深度感知、复杂的人际互动以及人类智力的发展中扮演着核心角色。情绪不仅是人类的基本组成部分，更是我们行动的驱动力，为各种人生经历增添了深刻的意义和丰富的色彩。目前的情绪识别计算技术已经成功地将情绪变化与脑电信号相关联，因此在适当的刺激下可以从脑电信号中识别和分类情绪变化。按摩椅作为结合了科技与人性化设计的家居健康产品，近年来在市场上得到了快速发展。从全球范围来看，按摩椅市场销售额持续增长，预计在未来几年内将保持稳定的增长趋势。特别是在中国市场，按摩椅行业正处于快速发展阶段，市场规模不断扩大，预计未来将成为全球按摩椅市场的主要增长点之一。当前时代下，按摩椅可以与智能控制系统结合，支持多种按摩模式的切换、按摩力度的调节、按摩时间的设定等功能，操作简便，用户可以通过触摸屏、遥控器等方式轻松控制。

2、现有技术公开一种按摩椅，包括设有按摩机构的座椅；所述按摩机构包含可调节位置的多个若干个按摩单元，所述按摩椅还包括用于调节按摩机构的手持控制终端、与外部智能设备进行通信的无线通信模块、为按摩椅提供动力的动力机构及用于控制按摩椅运行状态的控制模块。本发明实施例通过在座椅设置可调节位置的按摩单元，通过手持控制终端对按摩单元的位置进行手动调节，能使得按摩椅能适用于不同体格的使用人员，提高按摩椅的实用性；同时，通过无线通信模块与外部智能设备进行连接通信，也能通过外部智能设备对按摩椅进行参数设置和调整，且控制模块能对外部智能设备进行识别与匹配，便于下次使用，有效提高用户体验。 在该现有技术中，对于按摩的模式设置需要人为操作，过程繁琐，且无法为用户提供个性化服务。

技术实现思路

1、本发明的首要目的是克服现有技术存在的问题，提供一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，本发明能够有效降低用户操作的复杂性，并能够为用户提供个性化按摩服务。

2、作为本发明的另一目的，也基于前述目的的系统而提供与之相适应的方法。

3、作为本发明的又一目的，提供一种适于存储依据所述的方法实现的计算机程序的非易失性存储介质。

4、为了实现上述首要目的，本发明提供了一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，包括：脑电信号采集模块、脑电信号处理模块、情绪识别模块、控制模块和按摩椅，所述脑电信号采集模块用于实时采集用户的脑电信号，并将所述脑电信号传输给所述脑电信号处理模块；所述脑电信号处理模块用于对所述脑电信号进行预处理，并将处理结果传输给所述情绪识别模块；所述情绪识别模块用于根据所述处理结果识别用户的情绪状态，所述控制模块用于将所述情绪状态转化为对应的控制指令，并根据所述控制指令控制所述按摩椅的电机和音频播放模块，为用户提供按摩服务和音乐服务。

5、进一步地，所述预处理包括对所述脑电信号进行去噪处理，获得去噪后的脑电信号；使用快速傅里叶变换分割所述去噪后的脑电信号；获得多个连续的频段信号；计算每一个频段信号的能量特征，所述能量特征为所述情绪识别模块的输入，所述能量特征包括相对能量和/或对数相对能量。

6、进一步地，使用多层小波变换对所述脑电信号进行去噪处理，具体地：

7、(1).对所述脑电信号进行多层小波分解，获得每一层的近似系数和细节系数；

8、(2).对每一层的近似系数和细节系数进行分解，获得每一层分解后的近似系数和细节系数；

9、(3).对每一层分解后的细节系数进行去噪处理，获得处理后的细节系数；

10、(4).基于每一层处理后的细节系数和每一层分解后的近似系数进行小波重构，获得去噪后的脑电信号。

11、进一步地，所述对每一层分解后的细节系数进行去噪处理，获得处理后的细节系数，具体为：

12、

13、其中为阈值，为分解后的细节系数。

14、进一步地，所述基于每一层处理后的细节系数和每一层的近似系数进行小波重构，获得去噪后的脑电信号，小波重构的计算方式如下：

15、

16、其中，为每一层分解后的近似系数，为尺度函数，为小波函数。

17、进一步地，计算相对能量的方式如下：

18、

19、其中，为频段信号的能量，为脑电信号的能量，计算频段信号的能量的方式如下：

20、

21、计算脑电信号的能量的方式如下：

22、

23、计算对数相对能量的方式如下：

24、

25、其中，为频段信号的起始索引，为频率段的结束索引，为脑电信号的总长度，为脑电信号的离散傅里叶变换。

26、进一步地，所述情绪识别模块用于根据所述处理结果识别用户的情绪状态，具体为：所述处理结果输入所述情绪识别模块中的情绪识别模型，输出用户的情绪状态指标；根据所述情绪状态指标识别用户的情绪状态。

27、进一步地，所述情绪状态指标包括激活度、愉悦度和支配度中至少一种。

28、为了实现本发明的另一目的，本发明还提供一种基于脑电信号的情绪识别按摩方法，包括：

29、脑电信号采集模块实时采集用户的脑电信号；

30、脑电信号处理模块对所述脑电信号进行预处理，获得处理结果；

31、情绪识别模块基于所述处理结果获取用户的情绪状态；

32、控制模块将所述情绪状态转化为对应的控制指令，并根据所述控制指令控制所述按摩椅的电机和音频播放模块，为用户提供按摩服务和音乐服务。

33、为了实现本发明的又一目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述的计算机存储程序被处理器执行时，实现所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩方法。

34、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

35、本发明通过脑电信号采集模块实时采集用户的脑电信号，然后脑电信号处理模块对脑电信号进行预处理，接着，情绪识别模型根据预处理结果确定用户的情绪状态，控制模块将所述情绪状态转化为对应的控制指令，并根据所述控制指令控制按摩椅的电机和音频播放模块，为用户提供按摩服务和音乐服务，避免了人为操作的复杂性，并能够为用户的不同情绪提供个性化按摩服务。

技术特征：

1.一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，其特征在于，所述系统包括：脑电信号采集模块、脑电信号处理模块、情绪识别模块、控制模块和按摩椅，所述脑电信号采集模块用于实时采集用户的脑电信号，并将所述脑电信号传输给所述脑电信号处理模块；所述脑电信号处理模块用于对所述脑电信号进行预处理，并将处理结果传输给所述情绪识别模块；所述情绪识别模块用于根据所述处理结果识别用户的情绪状态，所述控制模块用于将所述情绪状态转化为对应的控制指令，并根据所述控制指令控制所述按摩椅的电机和音频播放模块，为用户提供按摩服务和音乐服务。

2.根据权利要求1所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，其特征在于，所述预处理包括对所述脑电信号进行去噪处理，获得去噪后的脑电信号；使用快速傅里叶变换分割所述去噪后的脑电信号；获得多个连续的频段信号；计算每一个频段信号的能量特征，所述能量特征为所述情绪识别模块的输入，所述能量特征包括相对能量和/或对数相对能量。

3.根据权利要求2所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，其特征在于，使用多层小波变换对所述脑电信号进行去噪处理，具体地：

4.根据权利要求3所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，其特征在于，所述对每一层分解后的细节系数进行去噪处理，获得处理后的细节系数，具体为：

5.根据权利要求3所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，其特征在

6.根据权利要求2所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，其特征在于，计算相对能量的方式如下：

7.根据权利要求1所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，其特征在

8.根据权利要求7所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统，其特征在

9.一种基于脑电信号的情绪识别按摩方法，所述方法基于权利要求1至8任

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述的计算机存储程序被处理器执行时，实现权利要求9所述的一种基于脑电信号的情绪识别按摩方法。

技术总结
本发明涉及按摩椅技术领域，公开了一种基于脑电信号的情绪识别按摩系统、方法和存储介质，系统包括：脑电信号采集模块、脑电信号处理模块、情绪识别模块、控制模块和按摩椅，脑电信号采集模块用于实时采集用户的脑电信号；脑电信号处理模块用于对所述脑电信号进行预处理，获得处理结果；情绪识别模块用于根据处理结果识别用户的情绪状态，控制模块用于将情绪状态转化为对应的控制指令，并根据所述控制指令控制所述按摩椅的电机和音频播放模块，为用户提供按摩服务和音乐服务。本发明通过采集脑电信号，并对脑电信号进行预处理，仅使用预处理之后的脑电信号获取用户的情绪状态，降低用户操作的复杂性，并能够依据不同的情绪状态为用户提供个性化按摩服务。

技术研发人员：凌永权,梁怡茹
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：
技术公布日：2025/1/13