作业人员感应电极安装位置的确定方法与流程

本发明涉及生理信号采集与疲劳监测，具体而言，涉及一种作业人员感应电极安装位置的确定方法。

背景技术：

1、在现代工业生产环境中，室内作业和室外高空作业等工作对作业人员的注意力和身体状态提出了极高要求。长时间的工作可能导致工作人员疲劳的积累，进而影响其工作效率和安全性。为了有效预防事故并提高生产效率，准确监测作业人员的疲劳状态显得尤为重要。为此，现有的疲劳监测技术大多依赖于视频监控、生理信号检测等方法，力图通过实时监控和数据分析评估作业人员的疲劳程度。

2、其中，生理信号检测作为一种重要的疲劳监测手段，通常通过感应电极获取作业人员的生理信息，如脑电波等。然而，这类方法在实际应用中面临不少挑战，尤其是电极与人体皮肤的接触问题。由于个体差异、作业环境的变化以及工作中电极的固定位置和接触压力难以标准化，电极与皮肤的接触效果往往不稳定，从而直接影响了信号的质量，导致采集的数据不准确。

3、此外，现有的电极配置通常基于经验选择，缺乏针对不同头围、年龄、性别等个体差异的精确配置方案。这种不优化的电极配置不仅影响了监测结果的准确性和可靠性，还可能导致系统无法适应不同作业环境下的实际需求。而在疲劳程度和情绪识别方面，现有技术的精度仍然有限，部分原因是电极位置和接触效果的不理想，导致信号出现失真，进一步降低了监测系统的整体表现。因此，现有疲劳监测技术存在电极接触不稳定，电极配置不合理等影响生理信号采集的准确性和可靠性，导致疲劳监测精度不足的问题。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种作业人员感应电极安装位置的确定方法，以至少解决现有技术中由于电极接触不稳定或配置不合理而导致的监测精度不足的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种作业人员感应电极安装位置的确定方法，包括：基于预设安装位置在测试对象的前额区域进行电极安装标记，得到至少一个电极标记；基于各所述电极标记进行电极测试，并至少根据所述电极测试得到的电阻值确定感应电极安装紧密的第一目标位置；对各所述第一目标位置进行识别精度测试，并至少根据所述识别精度测试得到的精度值确定所述感应电极精度满足使用要求的第二目标位置；基于所述第二目标位置确定目标安装方案，所述目标安装方案为在实现监测需求的情况下包括所述感应电极数量最小的所述第二目标位置的组合方案。

3、可选地，基于预设安装位置在测试对象的前额区域进行电极安装标记，包括：基于作业场景对所述测试对象进行分组，得到多个目标测试组，各所述目标测试组中均包括各年龄段的所述测试对象，各所述测试对象的头围与基准头围的差值在第一阈值以内；获取所述预设安装位置，并基于所述预设安装位置对依次对各所述目标测试组进行电极安装标记，其中，各所述测试对象均包括所有所述预设安装位置对应的所述电极标记。

4、可选地，基于各所述电极标记进行电极测试，并至少根据所述电极测试得到的电阻值确定感应电极安装紧密的第一目标位置，包括：分别在各所述电极标记通过单个所述感应电极进行所述电极测试，得到多个所述电阻值，至少基于所述电阻值确定单个所述感应电极安装的第三目标位置，所述第三目标位置为单个所述感应电极安装紧密的位置；基于所述电极标记进行随机组合，得到多个备选安装组合，分别基于各所述备选安装组合进行所述电极测试，得到多个电阻值组，至少基于各所述电阻值组确定多个所述感应电极安装的目标安装组合；将所述第三目标位置和所述目标安装组合包括的安装位置，确定为所述第一目标位置。

5、可选地，至少基于所述电阻值确定单个所述感应电极安装的第三目标位置，包括：获取所述测试对象的反馈数据，所述反馈数据至少包括是否能够感知到对应所述电极标记的所述感应电极的存在；在所述反馈数据为无法够感知到对应所述电极标记的所述感应电极的存在的情况下，获取所述感应电极与皮肤之间的所述电阻值；在所述电阻值小于第二阈值的情况下，将所述电阻值对应的所述电极标记确定为所述第三目标位置。

6、可选地，分别基于各所述备选安装组合进行所述电极测试，得到多个电阻值组，至少基于各所述电阻值组确定多个所述感应电极安装的目标安装组合，包括：基于所述备选安装组合，获取所述备选安装组合中包括的所述电极标记对应的所述电阻值，得到所述电阻值组；获取所述感应电极的总接触面积，计算所述电阻值组和所述总接触面积的比值，得到接触系数；基于所述第三目标位置对多个所述感应电极的所述目标安装组合进行预测，得到预测安装组合；在所述备选安装组合与所述预测安装组合一致，且所述备选安装组合对应的所述接触系数最小的情况下，将所述备选安装组合确定为所述目标安装组合。

7、可选地，对各所述第一目标位置进行识别精度测试，包括：

8、获取各所述第一目标位置的所述感应电极的识别信号，并基于所述识别信号进行准确度计算：其中，preinitial为所述准确度，f为激活函数，用于将所述识别信号转换为预设格式，pcomb,i为第i个所述感应电极对应的所述第一目标位置，ebest,i为第i个电极的接触系数，μe为所有所述感应电极的所述接触系数的平均值，σe为所述接触系数的离散程度，ω为频率系数。

9、可选地，在至少根据所述识别精度测试得到的精度值确定所述感应电极精度满足使用要求的第二目标位置之前，所述方法还包括：

10、基于所述接触系数对所述准确度进行修正，得到所述精度值：prefinal＝preinitial·θβ；其中，prefinal为所述精度值，θ为所述接触系数对识别精度影响的调整因子，β为所述接触系数的非线性影响。

11、可选地，至少根据所述识别精度测试得到的精度值确定所述感应电极精度满足使用要求的第二目标位置，所述方法还包括：在所述第一目标位置对应的所述精度值大于等于第三阈值的情况下，将所述第一目标位置确定为所述第二目标位置。

12、可选地，基于所述第二目标位置确定目标安装方案，包括：在所述第二目标位置与所述第三目标位置一致的情况下，将所述第二目标位置确定为所述目标安装方案；在所述第二目标位置属于所述目标安装组合的情况下，将包括所述感应电极数量最小的所述目标安装组合确定为所述目标安装方案。

13、可选地，基于所述第三目标位置对多个所述感应电极的所述目标安装组合进行预测，得到预测安装组合，还包括：在所述备选安装组合均与所述预测安装组合不一致的情况下，重新生成所述备选安装组合。

14、应用本技术的技术方案，首先基于预设安装位置在测试对象的前额区域进行电极安装标记，得到至少一个电极标记；然后基于各所述电极标记进行电极测试，并至少根据所述电极测试得到的电阻值确定感应电极安装紧密的第一目标位置；之后对各所述第一目标位置进行识别精度测试，并至少根据所述识别精度测试得到的精度值确定所述感应电极精度满足使用要求的第二目标位置；最后基于所述第二目标位置确定目标安装方案，所述目标安装方案为在实现监测需求的情况下包括所述感应电极数量最小的所述第二目标位置的组合方案。本技术通过对电极接触位置的多重测试和优化，精准确定电极在作业人员前额区域的最佳安装位置，确保电极与皮肤的紧密接触，从而实现了生理信号的高质量采集，减少了信号失真和干扰，解决了现有技术中由于电极接触不稳定或配置不合理而导致的监测精度不足的问题。