02可以從攝像頭12所攝取的眼部圖像中通過分析眼部運動，例如眨眼頻率、眼瞼平均閉合時間、眼瞼平均張開時間、左右瞳孔直徑、眼球轉(zhuǎn)動速度、眼睛稍視等，再采用Perclos測量原理分析士兵的眼部運動來得到士兵的生理疲勞系數(shù)。
[0046]步驟S13，根據(jù)所述士兵的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)計算出士兵的疲勞度；
[0047]具體地，疲勞度計算模塊103根據(jù)士兵的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)計算出士兵的疲勞度。在本實施例中，疲勞度計算模塊103可以按照預(yù)先定義的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)的加權(quán)比例來運算士兵的疲勞度。例如，可以定義士兵的心理疲勞系數(shù)占士兵的疲勞度的60%比例，而定義士兵的生理疲勞系數(shù)占士兵的疲勞度的40%比例，再根據(jù)預(yù)定義的加權(quán)比例將心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)進行加權(quán)計算得到士兵的疲勞度。
[0048]步驟S14，判斷所述疲勞度是否超過士兵正常情況下的預(yù)設(shè)值；
[0049]具體地，疲勞度計算模塊103判斷所述士兵的疲勞度是否超過士兵正常情況下的預(yù)設(shè)值。若所述士兵的疲勞度未超過士兵正常情況下的預(yù)設(shè)值，則流程執(zhí)行步驟Sll ;若所述士兵的疲勞度超過士兵正常情況下的預(yù)設(shè)值，則流程執(zhí)行步驟S15。
[0050]步驟S15，產(chǎn)生一條包含士兵疲勞度的報警信息，并將所述報警信息通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)測中心平臺對士兵的疲勞情況進行預(yù)警。
[0051]具體地，報警模塊104產(chǎn)生一條包含士兵疲勞度的報警信息并將所述報警信息通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)3發(fā)送至監(jiān)測中心平臺2對士兵的疲勞情況進行預(yù)警，以便戰(zhàn)備指揮部能夠即時掌握廣大士兵的疲勞程度，從而為戰(zhàn)備指揮部進行戰(zhàn)場決策提供依據(jù)。
[0052]如圖5所示，是本發(fā)明基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警方法第二優(yōu)選實施例的流程圖。在第二優(yōu)選實中，方法除了包括與圖4所示的第一優(yōu)選實施例的全部方法步驟(即步驟Sll至步驟S15)之外，在步驟S15之后還包括步驟S16。
[0053]步驟S16，控制集成在數(shù)字化頭盔上的報警器產(chǎn)生警報聲；
[0054]具體地，報警模塊104控制集成在數(shù)字化頭盔I上的報警器13產(chǎn)生警報聲，來尋求周邊戰(zhàn)士幫助，對于嚴(yán)重心理疲勞的士兵，上報指揮員，進行崗位調(diào)配，避免讓心理疲勞的士兵執(zhí)行重要戰(zhàn)位作業(yè)。
[0055]本發(fā)明提供的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確地監(jiān)測軍隊?wèi)?zhàn)備時或執(zhí)行任務(wù)時士兵的疲勞狀況，對于出現(xiàn)生理疲勞的士兵和輕度心理疲勞的士兵進行預(yù)警。對于嚴(yán)重心理疲勞的士兵，上報指揮員，進行崗位調(diào)配，避免執(zhí)行重要戰(zhàn)位作業(yè)，從而保障作戰(zhàn)任務(wù)的順利完成，避免因士兵過度疲勞而導(dǎo)致的各種損失。在執(zhí)行任務(wù)結(jié)束時，通過EEG重點監(jiān)測士兵的心理疲勞，并對中度、重度心理疲勞士兵制定相應(yīng)的治療方案，幫助士兵恢復(fù)心理疲勞和生理疲勞，從而提高軍隊的凝聚力及戰(zhàn)斗力。
[0056] 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效功能變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警方法，其特征在于，該方法包括步驟: 通過集成在數(shù)字化頭盔上的腦電采集器采集使用者的腦電波信號，并根據(jù)所述腦電波信號的節(jié)律性變化分析使用者的心理疲勞系數(shù)； 通過集成在數(shù)字化頭盔上的攝像頭攝取使用者的眼部圖像，并從眼部圖像中分析使用者的生理疲勞系數(shù)； 根據(jù)使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)計算使用者的疲勞度； 判斷所述疲勞度是否超過使用者正常情況下的預(yù)設(shè)值； 當(dāng)所述疲勞度超過使用者正常情況下的預(yù)設(shè)值時，產(chǎn)生一條包含使用者疲勞度的報警信息，并將所述報警信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)測中心平臺對使用者的疲勞情況進行預(yù)目O2.如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警方法，其特征在于，該方法還包括步驟: 當(dāng)所述疲勞度超過使用者正常情況下的預(yù)設(shè)值時，控制集成在數(shù)字化頭盔上的報警器產(chǎn)生警報聲。3.如權(quán)利要求1或2所述的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警方法，其特征在于，所述的根據(jù)腦電波信號的節(jié)律性變化分析使用者的心理疲勞系數(shù)的步驟包括: 將所述腦電采集器采集的腦電波信號進行預(yù)處理剔出干擾信號； 利用小波包分解法提取腦電波的特征波段alpha波、delta波、theta波、beta波；利用頻帶能量比例值法分析所述特征波段alpha波、delta波、theta波、beta波的節(jié)律性變化得到所述使用者的心理疲勞系數(shù)。4.如權(quán)利要求1或2所述的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警方法，其特征在于，所述的從眼部圖像中分析使用者的生理疲勞系數(shù)的步驟包括: 從所述攝像頭攝取的眼部圖像中識別出所述使用者的眼部運動； 采用Perclos測量原理分析所述使用者的眼部運動得到使用者的生理疲勞系數(shù)。5.如權(quán)利要求1或2所述的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警方法，其特征在于，所述的根據(jù)使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)計算使用者的疲勞度的步驟包括: 預(yù)先定義使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)的加權(quán)比例； 根據(jù)預(yù)定義的加權(quán)比例將使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)進行加權(quán)運算得到使用者的疲勞度。6.一種基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 心理疲勞監(jiān)測模塊，用于通過集成在數(shù)字化頭盔上的腦電采集器采集使用者的腦電波信號，并根據(jù)所述腦電波信號的節(jié)律性變化分析使用者的心理疲勞系數(shù)； 生理疲勞監(jiān)測模塊，用于通過集成在數(shù)字化頭盔上的攝像頭攝取使用者的眼部圖像，并從所述眼部圖像中分析使用者的生理疲勞系數(shù)； 疲勞度計算模塊，用于根據(jù)使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)計算使用者的疲勞度，并判斷所述疲勞度是否超過使用者正常情況下的預(yù)設(shè)值； 報警模塊，用于當(dāng)所述疲勞度超過使用者正常情況下的預(yù)設(shè)值時，產(chǎn)生一條包含使用者疲勞度的報警信息，并將所述報警信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)測中心平臺對使用者的疲勞情況進行預(yù)警。7.如權(quán)利要求6所述的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述疲勞度超過使用者正常情況下的預(yù)設(shè)值時，所述的報警模塊還用于控制集成在數(shù)字化頭盔上的報警器產(chǎn)生警報聲。8.如權(quán)利要求6或7所述的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警方法，其特征在于，所述的心理疲勞監(jiān)測模塊根據(jù)腦電波信號的節(jié)律性變化分析使用者的心理疲勞系數(shù)包括: 將所述腦電采集器采集的腦電波信號進行預(yù)處理剔出干擾信號； 利用小波包分解法提取腦電波的特征波段alpha波、delta波、theta波、beta波； 利用頻帶能量比例值法分析所述特征波段alpha波、delta波、theta波、beta波的節(jié)律性變化得到所述使用者的心理疲勞系數(shù)。9.如權(quán)利要求6或7所述的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的生理疲勞監(jiān)測模塊從眼部圖像中分析使用者的生理疲勞系數(shù)包括: 從所述攝像頭攝取的眼部圖像中識別出所述使用者的眼部運動； 采用Perclos測量原理分析所述使用者的眼部運動得到使用者的生理疲勞系數(shù)。10.如權(quán)利要求6或7所述的基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的疲勞度計算模塊根據(jù)使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)計算使用者的疲勞度包括: 預(yù)先定義使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)的加權(quán)比例； 根據(jù)預(yù)定義的加權(quán)比例將使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)進行加權(quán)運算得到使用者的疲勞度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于數(shù)字化頭盔的疲勞監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)及方法，該方法包括：通過集成在數(shù)字化頭盔上的腦電采集器采集使用者的腦電波信號，并根據(jù)腦電波信號的節(jié)律性變化分析使用者的心理疲勞系數(shù)；通過集成在數(shù)字化頭盔上的攝像頭攝取使用者的眼部圖像，并從眼部圖像中分析使用者的生理疲勞系數(shù)；根據(jù)使用者的心理疲勞系數(shù)和生理疲勞系數(shù)計算使用者的疲勞度；當(dāng)使用者的疲勞度超過使用者正常情況下的預(yù)設(shè)值時，產(chǎn)生一條包含使用者疲勞度的報警信息，并將報警信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)測中心平臺對使用者的疲勞情況進行預(yù)警。本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字化戰(zhàn)場中，能夠?qū)崟r監(jiān)測軍隊?wèi)?zhàn)備時或執(zhí)行任務(wù)時士兵的疲勞狀況，對于出現(xiàn)生理疲勞和心理疲勞的士兵進行預(yù)警。
【IPC分類】A61B5/16, A61B3/14, A61B5/0476, A61B3/113, G08B21/06
【公開號】CN105167785
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】張貫京, 陳興明, 葛新科, 張少鵬, 方靜芳, 克里斯基捏·普拉紐克, 艾琳娜·古列莎, 波達別特·伊萬, 王海榮, 何明生, 李慧玲, 高偉明, 徐之艷, 周亮, 梁昊原
【申請人】深圳市前海安測信息技術(shù)有限公司, 深圳市易特科信息技術(shù)有限公司, 深圳市貝沃德克生物技術(shù)研究院有限公司, 深圳市前海頤老科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月31日