具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀，包括用于安裝固定的殼體、腦電極、腦電號采集與轉(zhuǎn)換電路和計算機，所述放置在受試者頭皮上的腦電極通過屏蔽線與腦電信號采集與轉(zhuǎn)換電路連接，再連接到計算機，所述投影儀和耳機與計算機相連，所述腦電號采集與轉(zhuǎn)換電路由前置放大器、陷波器、高通放大濾波器、低通放大濾波器及A/D轉(zhuǎn)換器順序連接組成；腦電信號釆集與轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接所述腦電極，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端通過USB總線與單片機相連，其中，所述殼體上設(shè)有顯示屏，所述顯示屏與計算機連接。本實用新型的具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀結(jié)構(gòu)簡單，可信度高、成品體積小、輕便易攜，制造成本較低，廣泛適用于多種行業(yè)。
【專利說明】具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實用新型涉及心理測試儀領(lǐng)域，特別是一種具有多功能顯示屏、能顯示多項實時數(shù)據(jù)的腦電心理測試儀。
【【背景技術(shù)】】
[0002]心理測試儀又稱測謊儀(Polygraph)，是一種記錄多項生理反應(yīng)的儀器，在犯罪調(diào)查中可用于協(xié)助偵訊，以獲得受詢問者的心理狀況，從而判斷其是否涉及刑案。其原理建立在人在說謊時生理上會發(fā)生一系列不能自控的變化，包括一些難以用肉眼觀察到的生理狀況，例如呼吸速率和血容量異常、脈搏加快、血壓升高、血輸出量增加及成分變化、皮下汗腺分泌增加、瞳孔放大、胃收縮和/或肌肉緊張等。 [0003]現(xiàn)代測謊儀通常由傳感器、主機和微機組成。其中，傳感器與人的體表連接，用于采集人體生理參量的變化信息；主機是電子部件，將傳感器所采集的模擬信號經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；微機將輸入的數(shù)字信號進行存儲、分析、顯示，獲得測謊結(jié)果。
[0004]科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，P300波(ERP電位)是一個主要與心理因素相關(guān)的內(nèi)源性成分，也稱意義波和理解波，P300現(xiàn)己被公認是研究人的認知活動和判斷人的認知能力的有用指標(biāo)，刺激物與被試者的利害關(guān)系及被試者的情緒都在P300上有所反映，而且P300的這些變化是被試者無法控制的。P300已經(jīng)成為用腦電波進行心理測試的主要成分，這是當(dāng)代心理測試研究的一次突破。
[0005]然而 申請人:發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的腦電心理測試儀大多需要和電腦連接后才能使用的，借助電腦屏幕顯示各種參數(shù)以及生理通道的曲線，這降低了測試儀的便攜性或移動性，也造成了使用時的不便利。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006][要解決的技術(shù)問題]
[0007]本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有顯示屏、能夠?qū)崟r顯示多項被測數(shù)據(jù)、使用更便利的腦電心理測試儀。
[0008][技術(shù)方案]
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型供一種具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀，包括用于安裝固定的殼體、腦電極、腦電號采集與轉(zhuǎn)換電路和計算機，所述放置在受試者頭皮上的腦電極通過屏蔽線與腦電信號采集與轉(zhuǎn)換電路連接，再連接到計算機，所述投影儀和耳機與計算機相連，所述腦電號采集與轉(zhuǎn)換電路由前置放大器、陷波器、高通放大濾波器、低通放大濾波器及A/D轉(zhuǎn)換器順序連接組成；腦電信號釆集與轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接所述腦電極，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端通過USB總線與單片機相連，其中，所述殼體上設(shè)有顯示屏，所述顯示屏與計算機連接。
[0010]通過腦電檢測進行心理測試是本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)，有大量公開文獻詳細記錄其檢測原理及手段，所用的腦電極(傳感器)也是本領(lǐng)域常用的、市場上能夠購買獲得的產(chǎn)品。[0011]根據(jù)上述腦電心理測試儀的一種優(yōu)選實施方式，所述顯示屏是OLED顯示屏、TFT-1XD顯示屏或PLED顯示屏。
[0012]OLED顯示屏是一種有機電激發(fā)光二極管(OrganicLight-Emitting Diode),具備自發(fā)光、無需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、耗電量小、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡單等特點，普遍應(yīng)用于在手機、媒體播放器及小型入門級電視等產(chǎn)品中最為顯著。
[0013]TFT-LCD顯示屏即薄膜場效應(yīng)晶體管LCD (Thin Film Transistor LCD)，是一種有源矩陣類型液晶顯示器(AM-1XD)。其亮度、對比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能明顯優(yōu)于CRT顯示器件，具有性能優(yōu)良、大規(guī)模生產(chǎn)特性好、自動化程度高、產(chǎn)品低廉等特點。
[0014]PLED (polymer light-emitting diode)顯示屏是一種高分子發(fā)光二極管顯示屏，具有自發(fā)光、高亮度、廣視角、低耗能、厚度超薄等優(yōu)點，是一種低價且多用途的攜帶式顯示器技術(shù)。
[0015]優(yōu)選地，所述計算機包括數(shù)據(jù)通訊模塊、ERP提取和分析系統(tǒng)、專家評判系統(tǒng)和刺激發(fā)生系統(tǒng)；其中，輸入端接數(shù)據(jù)通訊模塊，數(shù)據(jù)通訊模塊與ERP提取和分析系統(tǒng)電連接，ERP提取和分析系統(tǒng)分別與專家評判系統(tǒng)和剌激發(fā)生系統(tǒng)連接，專家評判系統(tǒng)連有顯示器，刺激發(fā)生系統(tǒng)具有輸出端。
[0016]根據(jù)一種可選的實施方式，本實用新型的計算機可通過單片機和嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)。
[0017]優(yōu)選地，所述輸出端是USB端口、藍牙端口、紅外數(shù)據(jù)端口或串行總線。
[0018]在本實用新型中，所述顯示屏上有刺激信息，包括顯示圖片、視頻、文字等刺激源，也用于顯示受測者的當(dāng)前生理狀態(tài)。
[0019]優(yōu)選地，所述腦電心理測試儀還包括播放刺激信息的耳機
[0020]根據(jù)本實用新型的一種優(yōu)選的實施方式，所述阻抗匹配電路可以是電壓跟隨器電路；所述放大濾波電路可以是同相比例放大器。這些電路是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)，也可以直接從市場上購買獲得。
[0021]在本實用新型范圍中，術(shù)語“計算機”包括通用計算機和安裝在所述計算機中的必要軟件，它能夠?qū)崿F(xiàn)的功能包括接收來自心理測試儀的輸出信號，將這些輸出信號以曲線或圖表形式顯示在顯示設(shè)備中，供工作人員評價被測人的心理狀態(tài)。所述計算機和相關(guān)軟件均為現(xiàn)有技術(shù)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不付出創(chuàng)造性勞動而實現(xiàn)的。在本實用新型中不再贅述。
[0022]作為一種可選的實施方式，本實用新型腦電心理測試儀采用小波變換和獨立分量分析等方法，測試時間縮短，信號提取效果好，操作簡單。
[0023]本實用新型腦電心理測試儀可用于公、檢、法機關(guān)案件偵查，也可應(yīng)用于神經(jīng)病學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)、認知心理學(xué)、工程心理學(xué)、犯罪心理學(xué)等方面的應(yīng)用和研究。
[0024]操作時，用戶只需接通電源，給被測者帶上腦電傳感器，被測者的各通道生理參數(shù)曲線就通過多功能顯示屏反映出來。主測者可以通過這些信號對被測者的心理狀態(tài)進行判斷。
[0025][有益效果]
[0026]本實用新型的腦電心理測試儀由于具有多功能顯示屏，可以顯示圖片、視頻、文字等刺激源，也顯示被測者的當(dāng)前生理狀態(tài)，因此可以不連接其他設(shè)備(如上位機)，能夠獨立操作，具有一定的移動和便攜性。
[0027]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成品體積小、輕便易攜，制造成本較低，廣泛適用多種行業(yè)。
[0028]【說明書附圖】
[0029]圖1為本實用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本實用新型的操作流程示意圖。
【【具體實施方式】】 [0031]通過下面給出的本實用新型具體實施例可以進一步清楚地理解本實用新型，但這些實施例不是對保護范圍的限制。
[0032]在殼體中安裝依次相連的前置放大器、陷波器、高通放大濾波器、低通放大濾波器及A/D轉(zhuǎn)換器，其中腦電信號釆集與轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接所述腦電極，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端通過USB總線與單片機相連，其中，所述殼體上設(shè)有顯示屏，所述顯示屏與計算機連接。腦電極放置在受試者頭皮上，通過屏蔽線與腦電信號采集與轉(zhuǎn)換電路連接，再連接到計算機，所述投影儀和耳機與計算機相連。
[0033]腦電信號采集與轉(zhuǎn)換電路性能指標(biāo)如下:
[0034]短路輸入噪聲:小于0.7 μ V峰峰值
[0035]系統(tǒng)頻帶:0.5~40Hz
[0036]50Hz 陷波:衰減不低于 60dB(±0.5Hz)
[0037]輸入阻抗:可實現(xiàn)大于101° Ω
[0038]放大倍數(shù):可實現(xiàn)50000倍以上，可調(diào)
[0039]共模抑制比:不低于IlOdB
[0040]釆樣頻率:每導(dǎo)程為256Hz
[0041]電極導(dǎo)聯(lián)方式:單極導(dǎo)聯(lián)，雙極導(dǎo)聯(lián)可選
[0042]各通道間隔離度:不低于IOOdB
[0043]其中通道間隔離度的測試方法是:(1)各通道前置放大器兩個輸入端短路共地，記錄各通道短路輸出噪聲的峰峰值為Ai (i=l,…，n) (2)保留第i通道輸入端短路共地，其它通道通過調(diào)節(jié)輸入信號，使其輸出處于滿幅工作狀態(tài)，并記錄其峰峰值P，同時記錄第i通道輸出信號的峰峰值A(chǔ)i’
[0044](3)然后代入公式:
[0045]通道間隔離度=(20Xlog (A' -Ai/P)) dB
[0046](4)同樣方法對其它各通道進行測試；
[0047]所述腦電心理測試儀中ERP電位(P300)的提取采用常規(guī)信號處理方法——小波變換和獨立分量分析方法。
[0048]被試者在受到刺激(圖片、文字、視頻等)，大腦必然活動，即內(nèi)源性ERP電位變化，這種電位與人的認知心理加工過程有關(guān)，與事件刺激的物理參數(shù)無關(guān)。這種腦波變化是受測者自身無法控制的。
[0049]可見，本實用新型的具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀結(jié)構(gòu)簡單，可信度高、成品體積小、輕便易攜，制造成本較低，廣泛適用多種行業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀，包括用于安裝固定的殼體、腦電極、腦電號采集與轉(zhuǎn)換電路和計算機，所述放置在受試者頭皮上的腦電極通過屏蔽線與腦電信號采集與轉(zhuǎn)換電路連接，再連接到計算機，所述投影儀和耳機與計算機相連，所述腦電號采集與轉(zhuǎn)換電路由前置放大器、陷波器、高通放大濾波器、低通放大濾波器及A/D轉(zhuǎn)換器順序連接組成；腦電信號釆集與轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接所述腦電極，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端通過USB總線與單片機相連，其特征在于所述殼體上設(shè)有顯示屏，所述顯示屏與計算機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀，其特征在于所述顯示屏是OLED顯示屏、TFT-1XD顯示屏或PLED顯示屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀，其特征在于所述計算機包括數(shù)據(jù)通訊模塊、ERP提取和分析系統(tǒng)、專家評判系統(tǒng)和刺激發(fā)生系統(tǒng)；其中，輸入端接數(shù)據(jù)通訊模塊，數(shù)據(jù)通訊模塊與ERP提取和分析系統(tǒng)電連接，ERP提取和分析系統(tǒng)分別與專家評判系統(tǒng)和剌激發(fā)生系統(tǒng)連接，專家評判系統(tǒng)連有顯示器，刺激發(fā)生系統(tǒng)具有輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀，其特征在于所述輸出端是USB端口、藍牙端口、紅外數(shù)據(jù)端口或串行總線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀，其特征在于所述顯示屏上有刺激信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多功能顯示屏的腦電心理測試儀，其特征在于所述腦電心理測試儀還包括播放刺激信息的耳機。
【文檔編號】A61B5/16GK203555744SQ201320476143
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】余彥耿, 張旭, 宋立波, 王釗, 董岱, 王博, 董松樵, 丁文 申請人:余彥耿, 張旭, 北京新科永創(chuàng)科技有限公司