本發(fā)明涉及腦波數(shù)據(jù)處理技術，特別是涉及一種基于精神狀態(tài)的腦波數(shù)據(jù)分組和統(tǒng)計方法以及記錄、顯示裝置。

背景技術：

腦電技術已在醫(yī)療、娛樂、教育等領域應用，腦電傳感器采集輸出多種波段的腦電信號，每種波段反映不同大腦狀態(tài)，根據(jù)腦電波數(shù)據(jù)可以分析判斷精神狀態(tài)，同時，根據(jù)腦電波數(shù)據(jù)可以計算反映多種精神狀態(tài)的指數(shù)。腦電傳感器輸出的腦電數(shù)據(jù)復雜龐大而難以判讀，穿戴設備受體積重量限制，存儲能力有限，簡化腦波數(shù)據(jù)，有利于穿戴設備使用體驗，和后續(xù)的數(shù)據(jù)處理分析。

技術實現(xiàn)要素：

腦電波頻率范圍在0.4hz~50hz之間，不同波段腦電波反映不同的精神狀態(tài)，比如δ波（0.4hz~3hz）反映的是深度睡眠狀態(tài)，θ波（3hz~7hz）反映的是淺度睡眠狀態(tài)，慢α波（7hz~9hz）反映的是瞌睡困倦狀態(tài)，中α波（9hz~12hz）反映的是放松平靜狀態(tài)，快α波（12hz~15hz）反映的是專心集中狀態(tài)，慢β波（15hz~20hz）反映的是意識活躍狀態(tài)，快β波（20hz~30hz）反映的是反應遲鈍的疲勞狀態(tài)，γ波（30hz~50hz）反映的是緊張壓力狀態(tài)，常伴有癲癇病癥。通過基于實驗數(shù)據(jù)庫的神經(jīng)算法，用腦電波功率頻譜數(shù)據(jù)可以分析計算反映多種精神狀態(tài)的指數(shù)，其中包括睡眠狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)等。此外，根據(jù)腦電波數(shù)據(jù)的計算分析，可以判斷精神狀態(tài)，包括睡眠狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)等，與計算的精神狀態(tài)不同的是，判斷的狀態(tài)結果不是數(shù)值，而是一個判斷值“是或不是”，比如判斷當前狀態(tài)“是睡眠狀態(tài)”或“不是睡眠狀態(tài)”。

本發(fā)明的第一個目的是基于精神狀態(tài)分類，提供一種腦波數(shù)據(jù)分組方法，使分組后的腦波數(shù)據(jù)意義明確，簡單易懂，便于存儲和后續(xù)處理分析。

本發(fā)明的第二個目的是根據(jù)上述腦波數(shù)據(jù)分組方法，提供一種腦波數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計方法，反映分組狀態(tài)的腦波數(shù)據(jù)總體特征。

本發(fā)明的第三個目的是根據(jù)上述腦波數(shù)據(jù)分組方法，提供一種腦波數(shù)據(jù)記錄裝置，使記錄的腦波數(shù)據(jù)簡單明了，節(jié)省存儲空間。

本發(fā)明的第四個目的是根據(jù)上述腦波數(shù)據(jù)分組方法，提供一種腦波數(shù)據(jù)顯示裝置，簡潔直觀顯示精神狀態(tài)與腦波數(shù)據(jù)的分布特征。

根據(jù)第一個發(fā)明目的，本發(fā)明的第一個技術方案，一種基于精神狀態(tài)的腦波數(shù)據(jù)分組方法，其特征包括處理器根據(jù)腦波數(shù)據(jù)分析判斷當前精神狀態(tài)；按當前精神狀態(tài)對腦波數(shù)據(jù)進行分組；把所述腦波數(shù)據(jù)劃分在該腦波數(shù)據(jù)的當前精神狀態(tài)對應的分組中。

根據(jù)當前的精神狀態(tài)對腦波數(shù)據(jù)進行分組，是把同一精神狀態(tài)下的腦波數(shù)據(jù)劃分為同一組，比如對腦電波的θ波段數(shù)據(jù)，如果判斷當前精神狀態(tài)是興奮狀態(tài)，則把此時的θ波數(shù)據(jù)劃分在θ波的興奮狀態(tài)組（此時波段強度低，如0），如果判斷當前精神狀態(tài)是困倦狀態(tài)，則把此時的θ波數(shù)據(jù)劃分在θ波的困倦狀態(tài)組（此時波段強度高，如0.8）等等。對計算的各種精神狀態(tài)指數(shù)比如專注指數(shù)，如果判斷當前是專注狀態(tài)，則把此時的專注指數(shù)劃分在專注狀態(tài)的專注狀態(tài)組（此時指數(shù)較大，如80），如果判斷當前狀態(tài)是困倦狀態(tài)，則把此時的專注指數(shù)劃分在專注狀態(tài)的困倦狀態(tài)組（此時指數(shù)較小，如0）等等，在某種精神狀態(tài)下的腦波數(shù)據(jù)可以為0。

本發(fā)明根據(jù)當前精神狀態(tài)對腦波數(shù)據(jù)進行分組，使分組數(shù)據(jù)與精神狀態(tài)緊密結合，分組意義明確，分組結果不但反映分組數(shù)據(jù)的大小，還可以反映分組數(shù)據(jù)的精神狀態(tài)特征，并便于后續(xù)數(shù)據(jù)分析處理；與固定不變的組距分組相比，以精神狀態(tài)作為分組依據(jù)，對不同的人有不同的分組結果，具有較強的靈活性和適應性，針對性也更強，用在學生學習過程監(jiān)測，可以量化學習中的精神狀態(tài)，反映不同的個性特征，為老師家長提供一種了解學生學習狀況的方法。

根據(jù)第二個發(fā)明目的，本發(fā)明的第二個技術方案，一種基于精神狀態(tài)的腦波數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計方法，其特征包括處理器根據(jù)上述腦波數(shù)據(jù)分組方法步驟，分析判斷當前精神狀態(tài)，并根據(jù)當前精神狀態(tài)對腦波數(shù)據(jù)進行分組；分別統(tǒng)計各組腦波數(shù)據(jù)的特征值，以反映該組腦波數(shù)據(jù)的總體大?。换蚍謩e統(tǒng)計各種精神狀態(tài)分組的持續(xù)值，以反映該精神狀態(tài)分組的持續(xù)長度。通過對分組腦波數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，可以從整體上反映分組狀態(tài)特征，對比各組的數(shù)據(jù)大小或持續(xù)長度。

根據(jù)第三個發(fā)明目的，本發(fā)明的第三個技術方案，一種腦波數(shù)據(jù)分組記錄裝置，包括頭戴式框架，置于框架上的腦電傳感器、處理器和存儲器，腦電傳感器采集腦電波傳送處理器進行分析處理，存儲器記錄腦波數(shù)據(jù)，其特征是處理器根據(jù)所述腦波數(shù)據(jù)分組方法步驟，分析判斷當前精神狀態(tài)，并根據(jù)當前精神狀態(tài)對腦波數(shù)據(jù)進行分組；存儲器把所述腦波數(shù)據(jù)記錄在該類腦波數(shù)據(jù)的當前精神狀態(tài)對應的分組中。分組記錄的腦波數(shù)據(jù)簡單易懂，數(shù)據(jù)量小，節(jié)省存儲空間，并便于后續(xù)處理。

進一步，上述記錄裝置可以設置數(shù)據(jù)傳輸接口，通過傳輸接口把記錄數(shù)據(jù)傳送到外部設備，所述數(shù)據(jù)傳輸接口包括有線或無線方式；有線方式包括rs232或usb接口，無線方式包括藍牙、射頻、zigbee、wifi技術中的任一種。

進一步，上述記錄裝置可以設置提醒模塊，當所述精神狀態(tài)處于設定提醒狀態(tài)，處理器觸發(fā)提醒模塊進行提醒，所述提醒模塊包括聲、光、微電刺激、微脈通刺激、震動、骨傳導中的任一種。

根據(jù)第四個發(fā)明目的，本發(fā)明的第四個技術方案，一種腦波數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示裝置，包括接收腦波數(shù)據(jù)的通信器，對腦波數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計的處理器和顯示統(tǒng)計結果的顯示器，其特征是處理器對通信器接收的的腦波數(shù)據(jù)，根據(jù)所述腦波數(shù)據(jù)分組方法步驟，分析判斷當前精神狀態(tài)，并根據(jù)當前精神狀態(tài)對通信器接收的腦波數(shù)據(jù)進行分組；分別統(tǒng)計各組腦波數(shù)據(jù)的特征值，以反映該組腦波數(shù)據(jù)的總體大??；處理器繪制同一腦波數(shù)據(jù)在各精神狀態(tài)分組中的特征值圖表，或繪制同一精神狀態(tài)分組中各腦波數(shù)據(jù)的特征值圖表，傳送顯示器顯示，反映腦波數(shù)據(jù)與精神狀態(tài)的分布特征。

根據(jù)第四個發(fā)明目的，本發(fā)明的第五個技術方案，一種腦波數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示裝置，包括接收腦波數(shù)據(jù)的通信器，對腦波數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計的處理器和顯示統(tǒng)計結果的顯示器，其特征是處理器對通信器接收的的腦波數(shù)據(jù)，根據(jù)所述腦波數(shù)據(jù)分組方法步驟，分析判斷當前精神狀態(tài)，并根據(jù)當前精神狀態(tài)對通信器接收的腦波數(shù)據(jù)進行分組；分別統(tǒng)計各精神狀態(tài)分組的長度持續(xù)值，以反映該精神狀態(tài)的持續(xù)長度；處理器繪制分組持續(xù)值的統(tǒng)計圖表，傳送顯示器顯示；或計算分組持續(xù)值占各組持續(xù)值總和的比，繪制所述持續(xù)值比的統(tǒng)計圖表，傳送顯示器顯示，反映各精神狀態(tài)的長度持續(xù)特征。

圖表化顯示分組腦波數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結果，使抽象的東西可視化，而且簡介直觀，一目了然。

本發(fā)明可以應用在對學生學習狀態(tài)監(jiān)測，記錄學習過程中的大腦狀態(tài)，建立反映個性特征的分組數(shù)據(jù)，對分組記錄的腦電數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可以發(fā)現(xiàn)學習中的不良精神狀態(tài)或用腦問題，幫助其健康成長。本發(fā)明記錄的腦波數(shù)據(jù)，格式簡單易懂，數(shù)據(jù)量小，降低對硬件的要求，并易于后續(xù)處理分析，根據(jù)統(tǒng)計結果繪制的統(tǒng)計圖表，可以直觀明了地反映腦波數(shù)據(jù)與精神狀態(tài)的分布特征。

附圖說明

圖1是腦波數(shù)據(jù)分組記錄裝置實施例的配置框圖。

圖2是腦電傳感器電路連接原理示意圖。

圖3是腦波數(shù)據(jù)分組記錄基本流程圖。

圖4是一種顯示裝置實施例的配置框圖。

圖5是θ波段腦波數(shù)據(jù)在不同精神狀態(tài)的強度統(tǒng)計圖示例。

圖6是課堂時段專注狀態(tài)下的腦波各波段數(shù)據(jù)強度統(tǒng)計圖示例。

圖7是不同精神狀態(tài)的最高強度波段數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖示例。

圖8是課堂不同時段的精神狀態(tài)對應的波段數(shù)據(jù)強度統(tǒng)計圖示例。

圖9是一堂課中各精神狀態(tài)長度持續(xù)值統(tǒng)計圖示例。

圖10是一堂課中各精神狀態(tài)長度持續(xù)值占比的統(tǒng)計圖示例。

具體實施方式

在圖1所示的腦波數(shù)據(jù)分組記錄裝置配置框圖中，包括腦電傳感器、處理器和存儲器，其中腦電傳感器采集腦電信號傳送處理器，處理器對腦電數(shù)據(jù)進行分析處理，把結果數(shù)據(jù)傳送存儲器記錄保存。

腦電傳感器包括單通道或多通道，采用單極或雙極協(xié)議采集腦電信號；所述單通道是只監(jiān)測頭部一個區(qū)域如前額的腦電信號，如神念科技thingkgearam芯片為單通道；所述多通道是監(jiān)測頭部如前額、頭頂、后枕等多個區(qū)域的腦電信號，如德州ads1299芯片為8通道。腦電信號微弱不穩(wěn)定，又受強背景噪聲干擾，腦電傳感器對腦電信號增強和對背景噪聲的降噪處理，經(jīng)傅立葉變換，在頻域上以能量或功率的時間序列形式表達。腦電波包括頻率、功率、振幅以及功率譜、能量等。

圖2所示的是單通道eeg腦電采集傳感器thingkgearam系列芯片電路連接原理示意圖，圖中顯示了通信連接，未顯示去耦和所有連接。處理器aduc7024具有存儲單元，通過uart進行編程，sw1是電源開關，sw2和sw3分別是復位和下載開關。處理器aduc7024端口p1.5與腦電傳感器thinkgearam輸入端rxd相連，用于對腦電傳感器thinkgearam進行初始化等操作。與人腦接觸的a、b兩個金屬電極分別與腦電傳感器的采集電極eeg、比較電極ref相連，腦電傳感器每秒采集512個腦電信號數(shù)據(jù)點，提取八個波段：delta（0.5hz~2.75hz）、theta（3.5hz~6.75hz）、lowalpha（7.5hz~9.25hz）、highalpha（10hz~11.75hz）、lowbeta（13hz~16.75hz）、highbeta（18hz~29.75hz）、lowgamma（31hz~39.75hz）、middlegamma（41hz~49.75hz）的腦電信號，兩個根據(jù)腦電波計算的精神狀態(tài)指數(shù)：專注度、放松度，以及一個眨眼偵測，通過端口txd輸出。專注度和放松度的數(shù)值范圍是0~100，其值越大，說明專注狀態(tài)或放松狀態(tài)的程度越高。

在實際記錄的腦電波中，通常是多種不同波段的腦電波同時存在，各波段強度高低不同；或者說，根據(jù)腦電波計算的多種精神狀態(tài)同時出現(xiàn)，只是各狀態(tài)指數(shù)大小不同。本發(fā)明中腦波數(shù)據(jù)包括腦電波波段或根據(jù)腦電波計算的精神狀態(tài)指數(shù)。

在圖3所示的腦波數(shù)據(jù)分組記錄方法基本步驟流程圖中，具體步驟如下：

<步驟1>開機進行系統(tǒng)初始化，進入下一步；

<步驟2>采集腦電信號，傳送處理器分析處理，生成腦波數(shù)據(jù)，進入下一步；

<步驟3>分析判斷當前精神狀態(tài)，進入下一步；

<步驟4>根據(jù)當前精神狀態(tài)對腦波數(shù)據(jù)進行分組，進入下一步；

<步驟5>把腦波數(shù)據(jù)記錄在該腦波數(shù)據(jù)的當前精神狀態(tài)對應的分組中，轉入步驟2。

所述腦波數(shù)據(jù)包括各個腦電波波段，比如δ波段、θ波段、α波段、β波段、γ波段，其中α、β和γ波段又可以細分快、中、慢三個波段；包括根據(jù)腦電波計算的各種精神狀態(tài)指數(shù)，比如睡眠狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)，其睡眠狀態(tài)又可以細分深睡、淺睡兩種狀態(tài)。對不同的方法，波段范圍或精神狀態(tài)的界定有所不同，精神狀態(tài)指數(shù)的大小也因算法而異，但不影響分組意義的確定性和分組結果的可比性。另外，根據(jù)實際的需要，可以選擇相應的腦電波波段范圍和精神狀態(tài)種類，比如在日常的工作學習中，可以不考慮深睡狀態(tài)或δ波段，對于正常人而言，可以忽視γ波段。

<步驟5>中所述記錄還可以包括所述精神狀態(tài)的時間信息，時間信息包括本狀態(tài)時段開始的時間或開始的采集序次、或結束的時間或結束的采集序次、或該狀態(tài)長度持續(xù)值的至少一種，長度持續(xù)值包括持續(xù)時長、或累計頻數(shù)。通過開始或結束的時間點，結合長度持續(xù)值，可以確定每次精神狀態(tài)發(fā)生的具體時間和持續(xù)長度，進而可以再現(xiàn)整個工作學習過程，如果同時記錄開始和結束時間的時間，則可以計算持續(xù)時長，如果同時記錄開始和結束的采集序次，兩者之差即為該狀態(tài)的累計頻數(shù)。如果腦電波采集時間間隔不變，累計頻數(shù)與時間間隔的乘積等于持續(xù)時長，而不用重復記錄。

<步驟3>中所述分析判斷當前精神狀態(tài)，包括根據(jù)當前波段強度最高的腦電波波段對應的精神狀態(tài)，或是根據(jù)腦電波計算的當前精神狀態(tài)指數(shù)最大者對應的精神狀態(tài)，或是根據(jù)當前腦電波計算判斷的精神狀態(tài)中任一種。

根據(jù)波段強度確定當前精神狀態(tài)

腦電波波段強度包括波段能量或波段功率、或是波段能量或波段功率占腦電波總能量或總功率的比、或是波段能量或波段功率平均值占腦電波總能量或總功率平均值的比中的任一種，其中波段強度比大小為0~1或0%~100%。波段強度最高的波段，表明大腦能量主要集中在該波段，其它波段受到抑制，該腦電波波段體現(xiàn)了當前的精神狀態(tài)，表1是根據(jù)最高波段強度可以確定的精神狀態(tài)。

最高波段強度與對應的精神狀態(tài)關系

表1

表中精神狀態(tài)即為分組狀態(tài)，波段強度即為分組數(shù)據(jù)。

根據(jù)精神狀態(tài)指數(shù)確定當前精神狀態(tài)

根據(jù)腦電波計算的精神狀態(tài)指數(shù)的一個示例是0~100，根據(jù)算法的不同，其結果數(shù)值形式不同，但是每種精神狀態(tài)指數(shù)的數(shù)值形式是相同的，具有可比性。精神狀態(tài)指數(shù)最大的狀態(tài)，是大腦狀態(tài)的集中表明，是當前主要精神狀態(tài)，其它的狀態(tài)處于次要地位，狀態(tài)指數(shù)越小，大腦在該狀態(tài)的強度越弱。表2是根據(jù)最大精神狀態(tài)指數(shù)可以確定的精神狀態(tài)。

最大狀態(tài)指數(shù)與對應的精神狀態(tài)關系

表2

表中精神狀態(tài)即為分組狀態(tài)，狀態(tài)指數(shù)即為分組數(shù)據(jù)。

根據(jù)腦電波的計算分析判斷當前精神狀態(tài)

根據(jù)腦電波的計算分析判斷當前精神狀態(tài)，與前兩種方法不同的是，該方法直接由腦電波分析計算得出一個判斷值，即“是”或“不是”某一精神狀態(tài)，而不需要比較各個狀態(tài)指數(shù)的大小。比如瞌睡困倦狀態(tài)的判斷方法，一種是通過功率譜比較，當α波（8hz~13hz）功率譜與θ波（4hz~7hz）功率譜的比值在1.5~2.0之間，判斷為困倦狀態(tài)；另一種方法是判斷腦電波幅值大于設定閥值的2倍，并且θ波頻譜分量占整個頻譜總量的25%以上，同時α波頻譜分量占整個頻譜總量的10%以上，判斷為困倦狀態(tài)；還有方法是通過多波段的綜合比較判斷困倦狀態(tài)。還有根據(jù)腦電波波形分析判斷精神狀態(tài)，比如當有紡錘型波和k型雜波兩種波形出現(xiàn)，即為淺睡狀態(tài)。有關精神狀態(tài)指數(shù)計算方法和精神狀態(tài)判斷方法可以查詢相關技術資料。

腦波數(shù)據(jù)分組記錄可以按精神狀態(tài)分類（按表1、2中的行）和按腦波數(shù)據(jù)分類（按表1、2中的列），其中根據(jù)精神狀態(tài)分類的一種形式是以一種精神狀態(tài)的一個連續(xù)時段為一次分組，比如以困倦、專注狀態(tài)分組的波段數(shù)據(jù)為例，在困倦、專注狀態(tài)的分組中，各波段數(shù)據(jù)同時變化，分組記錄在同一行中，具體分組記錄如下：

困倦狀態(tài)

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

專注狀態(tài)

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

困倦狀態(tài)

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

可以在記錄中增加當前精神狀態(tài)分組的時間信息，為了保持數(shù)據(jù)格式的整齊性，可以在每行記錄的首或未增添一項，記錄每行數(shù)據(jù)的采集時間。由于每行數(shù)據(jù)代表一次采集，當前精神狀態(tài)下的數(shù)據(jù)行數(shù)也是該狀態(tài)的累計頻數(shù)，如果采集時間間隔不變，累計頻數(shù)與時間間隔的乘積是該狀態(tài)的持續(xù)時長，在“困倦狀態(tài)”或“專注狀態(tài)”一行中記錄該狀態(tài)的開始時間，或記錄上一狀態(tài)結束時間，結合數(shù)據(jù)行數(shù)，同樣可以確定每次記錄的時間信息。

可以對上述相同狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行合并，把“困倦狀態(tài)”的波段數(shù)據(jù)都記錄在一起，把“專注狀態(tài)”的波段數(shù)據(jù)都記錄在一起，即：

困倦狀態(tài)

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

專注狀態(tài)

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

根據(jù)精神狀態(tài)分類的另一種分組記錄形式是統(tǒng)計一種精神狀態(tài)的一個連續(xù)狀態(tài)時段的腦波數(shù)據(jù)特征值，反映該時段的精神狀態(tài)特征。所述特征值包括腦波數(shù)據(jù)的極值、位置值、中心數(shù)值中的任一種，其中，所述極值包括極大值、極小值，中心數(shù)值包括平均值、眾數(shù)、標準差中的任一種，位置值是對腦波數(shù)據(jù)按數(shù)值大小或統(tǒng)計頻數(shù)進行排序后，特定序位的數(shù)值，包括中位數(shù)、四分位數(shù)、特定序位數(shù)中的任一種，特定序位數(shù)如對數(shù)值大小排序后的第n個最大或最小數(shù)值，或是對數(shù)值統(tǒng)計頻數(shù)排序后第n個最大或最小頻數(shù)對應的數(shù)值。特征值的意義在于提供一種用于對比的數(shù)值，無論統(tǒng)計數(shù)值的性質和大小，只要是同一種方法標準得出的具有可比性的統(tǒng)計結果即可。仍以困倦、專注狀態(tài)分組的腦電波波段數(shù)據(jù)為例，每次分組結果是一行特征值，具體分組記錄如下：

困倦狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

專注狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

困倦狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

……

這種形式中同一種精神狀態(tài)可以前后重復出現(xiàn)，每次出現(xiàn)代表一個狀態(tài)時段，可以對上述相同狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行合并，把“困倦狀態(tài)”的波段數(shù)據(jù)都記錄在一起，把“專注狀態(tài)”的波段數(shù)據(jù)都記錄在一起?？梢栽鎏硪豁棧涗浢看畏纸M統(tǒng)計的開始和結束時間。

根據(jù)精神狀態(tài)分類的再一種分組記錄形式是，把同一種精神狀態(tài)下的全部時段的波段數(shù)據(jù)統(tǒng)計記錄在一起，反映一個統(tǒng)計時段的精神狀態(tài)總體特征：

深睡狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

淺睡狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

……

疲勞狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

在這種形式中，每種精神狀態(tài)只有一個特征值，代表多個狀態(tài)時段的總體結果。

根據(jù)精神狀態(tài)分類，還可以統(tǒng)計記錄每種精神狀態(tài)分組的長度持續(xù)值，即表1、2中每行狀態(tài)數(shù)據(jù)在統(tǒng)計時段的累計長度，每行狀態(tài)數(shù)據(jù)中的累計長度持續(xù)值一樣，代表該精神狀態(tài)分組長度，所以，可以記錄為：

深睡狀態(tài)長度累計持續(xù)值

淺睡狀態(tài)長度累計持續(xù)值

……

疲勞狀態(tài)長度累計持續(xù)值。

根據(jù)腦波數(shù)據(jù)分類，一種形式是以一種精神狀態(tài)的一個連續(xù)時段為一次分組，記錄腦波數(shù)據(jù)在當前精神狀態(tài)分組的數(shù)據(jù)，以波段數(shù)據(jù)為例，如果當前精神狀態(tài)是方式狀態(tài)，記錄各波段數(shù)據(jù)的放松狀態(tài)分組數(shù)據(jù)，其它精神狀態(tài)分組不變：

δ波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

θ波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

快β波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

如果當前精神狀態(tài)是專注狀態(tài)，記錄各波段數(shù)據(jù)的專注狀態(tài)分組數(shù)據(jù)，其它狀態(tài)分組不變：

δ波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

θ波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

快β波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

這種分組記錄形式中δ波段、θ波段、……、快β波段數(shù)據(jù)同時作為當前精神狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)，可以一起重復出現(xiàn)，每次出現(xiàn)代表一個狀態(tài)時段，可以增加一項記錄每次分組的時間信息。

也可以把不同精神狀態(tài)分組數(shù)據(jù)記錄在一起，比如把“放松狀態(tài)”和“專注狀態(tài)”的波段數(shù)據(jù)都記錄在一起：

δ波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

θ波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

快β波段

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、［放松狀態(tài)］、專注狀態(tài)、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

深睡狀態(tài)、淺睡狀態(tài)、困倦狀態(tài)、放松狀態(tài)、［專注狀態(tài)］、興奮狀態(tài)、緊張狀態(tài)、疲勞狀態(tài)

……

這種分組記錄形式中各波段分組中不斷增加不同精神狀態(tài)分組的數(shù)據(jù)，可以增添一項，記錄每行腦波數(shù)據(jù)采集記錄的時間，區(qū)分不同時段。

根據(jù)腦波數(shù)據(jù)分類的另一種形式是計算一種精神狀態(tài)的一個連續(xù)時段的腦波數(shù)據(jù)特征值，反映一個連續(xù)時段的腦波數(shù)據(jù)大小，比如當前精神狀態(tài)是困倦狀態(tài)，統(tǒng)計各波段數(shù)據(jù)的困倦狀態(tài)分組特征值，其它狀態(tài)分組特征值不變：：

δ波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、［困倦狀態(tài)特征值］、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

θ波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、［困倦狀態(tài)特征值］、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

……

快β波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、［困倦狀態(tài)特征值］、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值。

如果當前精神狀態(tài)是專注狀態(tài)，統(tǒng)計各波段數(shù)據(jù)的專注狀態(tài)分組特征值，其它狀態(tài)分組特征值不變：

δ波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、［專注狀態(tài)特征值］、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

θ波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、［專注狀態(tài)特征值］、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

……

快β波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、［專注狀態(tài)特征值］、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

對上述記錄也可以合并記錄，把同一波段的“困倦狀態(tài)”和“專注狀態(tài)”分組統(tǒng)計數(shù)據(jù)記錄在同一個波段中：

δ波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、［困倦狀態(tài)特征值］、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、［專注狀態(tài)特征值］、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

θ波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、［困倦狀態(tài)特征值］、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、［專注狀態(tài)特征值］、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

……

快β波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、［困倦狀態(tài)特征值］、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、［專注狀態(tài)特征值］、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

這種分組記錄形式中各波段分組中不斷增加不同精神狀態(tài)的分組統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以增添一項，記錄每次精神狀態(tài)分組的開始和結束時間，區(qū)分不同時段。

根據(jù)腦波數(shù)據(jù)分類的再一種分組記錄形式是，把同一種精神狀態(tài)下的全部時段的腦波數(shù)據(jù)統(tǒng)計記錄在一起，每種精神狀態(tài)只有一個分組特征值，代表多個狀態(tài)時段的總體結果：

δ波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

θ波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值

……

快β波段

深睡狀態(tài)特征值、淺睡狀態(tài)特征值、困倦狀態(tài)特征值、放松狀態(tài)特征值、專注狀態(tài)特征值、興奮狀態(tài)特征值、緊張狀態(tài)特征值、疲勞狀態(tài)特征值。

上述腦波數(shù)據(jù)分組依據(jù)是當前精神狀態(tài)，每種精神狀態(tài)的長度持續(xù)值可能長短不一，可以設定一個分組的最大長度設定閥值，如果當前精神狀態(tài)長度持續(xù)值大于設定閥值，比如5分鐘或30個腦波數(shù)據(jù)，則對該狀態(tài)的腦波數(shù)據(jù)按設定閥值進行分組，以記錄更為詳細的狀態(tài)過程，持續(xù)值包括精神狀態(tài)持續(xù)的時間長度或腦波數(shù)據(jù)累計頻數(shù)，當腦波數(shù)據(jù)采集時間間隔不變，累計頻數(shù)與時間間隔的乘積等于持續(xù)時長，以當前精神狀態(tài)為困倦狀態(tài)的波段數(shù)據(jù)為例，記錄形式為：

困倦狀態(tài)

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

困倦狀態(tài)

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

困倦狀態(tài)

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

δ波段、θ波段、慢α波段、中α波段、快α波段、慢β波段、快β波段

……

或是按長度設定閥值進行分組統(tǒng)計記錄：

困倦狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

困倦狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

困倦狀態(tài)

δ波段特征值、θ波段特征值、慢α波段特征值、中α波段特征值、快α波段特征值、慢β波段特征值、快β波段特征值

……

除最后一組外，困倦狀態(tài)的其它各組的長度持續(xù)值相同，都等于設定閥值，同樣可以增添一個記錄時間信息項。對于按腦波數(shù)據(jù)分類的記錄與按精神狀態(tài)分類記錄一樣。

在存儲器中記錄腦波數(shù)據(jù)，可以把所有數(shù)據(jù)放在一個文件夾，再根據(jù)精神狀態(tài)分類、或腦波數(shù)據(jù)分類，記錄在該文件夾的不同文件里，通過文件名稱加以區(qū)分，以精神狀態(tài)作為文件名稱，比如“困倦”文件、“專注”文件，或以腦波數(shù)據(jù)為文件名，比如“θ波段”文件、“快β波段”文件；或是把所有數(shù)據(jù)記錄在一個文件里，不同位置段落存儲不同精神狀態(tài)的腦波數(shù)據(jù)，或是不同位置段落存儲不同腦波數(shù)據(jù)的精神狀態(tài)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，記錄裝置還可以設置提醒模塊，當精神狀態(tài)處于某一設定提醒狀態(tài)，處理器觸發(fā)提醒模塊進行提醒，并根據(jù)不同精神狀態(tài)采用不同提醒程度或方式，比如放松狀態(tài)下進行稍微提醒，困倦狀態(tài)下進行稍重提醒，入睡狀態(tài)下進行重度提醒。以圖2中的led燈為例，稍微提醒進行慢閃爍，稍重提醒進行快閃爍，重度提醒持續(xù)明亮。

前述對腦波數(shù)據(jù)的分組記錄方法是根據(jù)單個腦波數(shù)據(jù)的分析計算，逐個判斷每次采集數(shù)據(jù)所反映的精神狀態(tài)進行分組，為避免異常狀態(tài)的影響，比如在專注狀態(tài)中偶爾出現(xiàn)的短暫的放松狀態(tài)，可以根據(jù)一批腦波數(shù)據(jù)進行整體性分析判斷，比如根據(jù)m個腦波數(shù)據(jù)的波段強度平均值進行比較判斷，如果快α波段強度平均值最高，即使出現(xiàn)過中α波段強度最高的現(xiàn)象，仍說明這m個腦波數(shù)據(jù)都反映了專注狀態(tài)，忽略偶爾出現(xiàn)的放松狀態(tài)，把這m個腦波數(shù)據(jù)可以歸為同一次分組進行記錄，為了保持判斷的連續(xù)性，在出現(xiàn)一個新的腦波數(shù)據(jù)后，把這m個數(shù)據(jù)的第一個數(shù)據(jù)歸為專注狀態(tài)分組記錄，繼續(xù)保持為m個腦波數(shù)據(jù)，計算比較其強度平均值大小，如果中α波段強度平均值最高，新數(shù)據(jù)表明專注狀態(tài)開始改變，進入放松狀態(tài)時段，把最后一個腦波數(shù)據(jù)作為放松狀態(tài)的開始，而把其它數(shù)據(jù)全部歸為專注狀態(tài)，并對該狀態(tài)的腦波數(shù)據(jù)進行分組記錄。

另一種多數(shù)據(jù)分組記錄方法是當m個腦波數(shù)據(jù)中，比如θ波段，有n個強度最高，把這m個數(shù)據(jù)歸為淺睡狀態(tài)進行分組記錄，為了保持分組的連續(xù)性，在出現(xiàn)一個新數(shù)據(jù)后，把這m個數(shù)據(jù)的第一個數(shù)據(jù)歸為淺睡狀態(tài)分組記錄，繼續(xù)保持為m個數(shù)據(jù)進行強度比較，當θ波段強度最高個數(shù)少于n個，新數(shù)據(jù)表明淺睡狀態(tài)開始改變，進入另一精神狀態(tài)，把最后一個腦波數(shù)據(jù)歸為下一精神狀態(tài)分組記錄，而把其它數(shù)據(jù)全部歸為淺睡狀態(tài)分組記錄。上述m個數(shù)據(jù)為連續(xù)的腦波數(shù)據(jù)，n個數(shù)據(jù)可以是連續(xù)或不連續(xù)數(shù)據(jù)，并有m不小于n。

多數(shù)據(jù)分組還可以通過對一定時段的腦波數(shù)據(jù)進行分析判斷，比如波形分析，是一個時段的腦波數(shù)據(jù)在形態(tài)上的整體表現(xiàn)。

在圖4所示顯示裝置的配置框圖中，包括接收腦波數(shù)據(jù)的通信器，對腦波數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計的處理器和顯示統(tǒng)計結果的顯示器，處理器對通信器接收的腦波數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計結果繪制統(tǒng)計圖表，傳送顯示器顯示。

顯示裝置可以是智能手機、或其它具有數(shù)據(jù)接收處理顯示功能的一體設備，或是由通信器、處理器、顯示器的分體組合而成。

通信器接收記錄裝置傳送的腦電波數(shù)據(jù)，可以是一種數(shù)據(jù)傳輸裝置或接口，或是具有數(shù)據(jù)接收功能的設備，如智能手機、網(wǎng)絡服務器、計算機以及其它具有數(shù)據(jù)接收功能的設備。

通信器可以通過有線方式獲取腦電波數(shù)據(jù)，如通過usb通用串行總線接收數(shù)據(jù)。

通信器可以通過sd存儲卡等作為傳送介質接收腦電波數(shù)據(jù)。

通信器可以通過無線方式接收腦電波數(shù)據(jù)，如藍牙、射頻、紅外線、zigbee、wifi中的任一種；或者通過互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)接收數(shù)據(jù)。

處理器包括進行處理控制的處理單元如cpu和存儲程序的存儲單元，處理器作為顯示裝置的組成部分，可以是獨立于顯示裝置存在，比如服務器，對數(shù)據(jù)處理后，把結果發(fā)送到手機進行顯示，或是處理顯示一體的智能手機，在智能手機上處理后直接進行顯示。如果智能手機作為完整的顯示裝置，通信器、處理器、顯示器成為顯示裝置的內部構成單元。

顯示器是具有畫面顯示功能的終端設備，可以與通信器和處理器集成在一起，也可以單獨存在，比如手機、計算機以及具有顯示功能的其它設備都可以作為顯示裝置的獨立顯示器。

腦波數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計顯示，是依據(jù)上述腦波數(shù)據(jù)的分組方法，根據(jù)當前精神狀態(tài)對通信器接收的腦波數(shù)據(jù)進行分組，對各組腦波數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，把統(tǒng)計結果繪制統(tǒng)計圖表，在顯示器上顯示。根據(jù)統(tǒng)計的內容，可以分為腦波數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計和精神狀態(tài)長度持續(xù)值分組統(tǒng)計，不同的統(tǒng)計角度反映不同的狀態(tài)特征。

腦波數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計是處理器分別統(tǒng)計各組腦波數(shù)據(jù)的特征值，以反映該組腦波數(shù)據(jù)的總體特征。腦波數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計結果的顯示，根據(jù)顯示目的和顯示方法不同，包括以下幾種：

一種顯示方法，繪制顯示同一種腦波數(shù)據(jù)在不同精神狀態(tài)的特征值統(tǒng)計圖表，即按表1、2中的列統(tǒng)計，反映同一種腦波數(shù)據(jù)在各種精神狀態(tài)的強弱特征，如圖5所示的是θ波段腦波數(shù)據(jù)在不同精神狀態(tài)的直方圖，橫軸是精神狀態(tài)，縱軸是腦波強度，可以看出在淺睡狀態(tài)θ波段強度最高，在專注、興奮狀態(tài)強度最低，與該波段所反映的精神狀態(tài)相一致。

另一種顯示方法，繪制顯示同一種精神狀態(tài)下的各種腦波數(shù)據(jù)特征值統(tǒng)計圖表，即按表1、2中的行統(tǒng)計，反映該精神狀態(tài)下各腦波數(shù)據(jù)的強弱特征，如圖6所示的是課堂時段不同波段數(shù)據(jù)在專注狀態(tài)的直方圖，橫軸是波段數(shù)據(jù)，縱軸是腦波強度，可以看出快α波段強度最高，慢α以下波段強度最低，與各波段所反映的精神狀態(tài)相一致。

再一種顯示方法，繪制精神狀態(tài)與相應強度最高腦波數(shù)據(jù)的特征值統(tǒng)計圖表顯示，即按表1、2中的左上到右下的對角線統(tǒng)計，反映強度最高腦波數(shù)據(jù)隨精神狀態(tài)變化情況，如圖7所示的是不同精神狀態(tài)的強度最高波段數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征值，可以看出，同為代表精神狀態(tài)的最高強度，但是卻有所不同，強度越高，說明大腦在該精神狀態(tài)的能量越集中，效果越明顯，受其它狀態(tài)的影響就越小，從圖中比較可以看出，徹底放松并不是容易的事。

結合精神狀態(tài)分組方法和長度持續(xù)設定閥值，可以對腦波數(shù)據(jù)按等時段（設定閥值）分組，反映腦波數(shù)據(jù)或精神狀態(tài)隨時段變化情況，如果根據(jù)當前精神狀態(tài)分組的長度持續(xù)值大于設定閥值，則按設定閥值進行分組統(tǒng)計腦波數(shù)據(jù)特征值，如果根據(jù)當前精神狀態(tài)分組的長度持續(xù)值小于設定閥值，則按精神狀態(tài)分組統(tǒng)計腦波數(shù)據(jù)特征值，由于強度最高腦波數(shù)據(jù)與精神狀態(tài)存在一一對應關系，可以對分組腦波數(shù)據(jù)通過色度或灰度加以區(qū)分，以代表不同精神狀態(tài)。如圖8所示的是課堂學習過程中不同時段精神狀態(tài)變化狀況，縱軸是腦波強度，橫軸是統(tǒng)計時段，長度持續(xù)設定閥值為5分鐘，可以看出前30分鐘快α波段強度雖然有波動，但強度最高，說明大腦在該狀態(tài)的能量集中度比較高，表明該時段以專注狀態(tài)為主；在其后第30~35分鐘，中α波段強度最高，表明該時段專注強度有所下降，出現(xiàn)放松狀態(tài)；第35~40分鐘出現(xiàn)了困倦狀態(tài)，其強度與其它波段數(shù)據(jù)相比較低，說明困倦狀態(tài)不深；最后5分鐘出現(xiàn)了興奮狀態(tài)，可能是即將下課提振了精神帶來的興奮；在第30~35分鐘時段，是由中α波與θ波組成，即前3分鐘是中α波段，后2分鐘是θ波段，說明放松狀態(tài)是向困倦狀態(tài)的短暫過渡，對該時段以波段時長作為權數(shù)，對特征值進行加權計算，以特征值加權平均值作為該時段波段統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并以中α波段作為代表。

對精神狀態(tài)長度持續(xù)值分組統(tǒng)計是處理器分別統(tǒng)計各精神狀態(tài)分組的長度持續(xù)值，以反映該種精神狀態(tài)的持續(xù)長度，即按表1、2中的行統(tǒng)計，每行分組數(shù)據(jù)的持續(xù)值相同，反映的是同一種精神狀態(tài)的持續(xù)長度，可以統(tǒng)計其中一個分組數(shù)據(jù)即可；統(tǒng)計結果顯示包括處理器繪制精神狀態(tài)分組持續(xù)值的統(tǒng)計圖表，傳送顯示器顯示，如圖9所示的是一堂課中各精神狀態(tài)持續(xù)值統(tǒng)計直方圖，可以看出，課堂精神狀態(tài)以專注狀態(tài)為主，持續(xù)值最大，其次是興奮和放松狀態(tài)，伴有疲勞狀態(tài)發(fā)生，偶有困倦狀態(tài)狀態(tài)出現(xiàn)，沒有睡眠現(xiàn)象；另一種顯示方法，處理器計算各精神狀態(tài)分組持續(xù)值占各組持續(xù)值總和的比，繪制持續(xù)值比的統(tǒng)計圖表，傳送顯示器顯示，如圖10所示的是一堂課中各精神狀態(tài)持續(xù)值在45分鐘的占比圓餅圖，可以看出，該堂課出現(xiàn)了專注、興奮、放松、疲勞和困倦五種精神狀態(tài)，其中，專注狀態(tài)持續(xù)值占比最大，達到60%，說明課堂學習比較用心，其次是興奮和放松狀態(tài)，各占15%和13%，疲勞狀態(tài)占9%，有短暫困倦狀態(tài)狀態(tài)出現(xiàn)，只占3%，睡眠狀態(tài)持續(xù)值占比為0，說明沒有出現(xiàn)。

對上述統(tǒng)計圖表可以結合運用，不僅顯示佩戴者各精神狀態(tài)總體分布特征，還可以具體了解各精神狀態(tài)的持續(xù)狀況、以及出現(xiàn)的時段、能量集中度等，全面反映一個人的學習工作過程的大腦狀況。

本申請公開的具體實施例中精神狀態(tài)種類、以及精神狀態(tài)和腦電波波段劃分是示例性質，不作為對本申請的限制，形式和細節(jié)上的改變沒有脫離本發(fā)明的申請范圍。