一种数字化神经心理测验系统及其测验方法

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，具体为一种数字化神经心理测验系统及其测验方法。

背景技术

生物医学是综合医学、生命科学和生物学的理论和方法而发展起来的前沿交叉学科，基本任务是运用生物学及工程技术手段研究和解决生命科学，特别是医学中的有关问题，生物医学是生物医学信息、医学影像技术、基因芯片、纳米技术、新材料等技术的学术研究和创新的基地，随着社会-心理-生物医学模式的提出、系统生物学的发展，形成了现代系统生物医学，是与21世纪生物技术科业的形成和发展密切相关领域，是关系到提高医疗诊断水平和人类自身健康的重要工程领域。

目前的神经心理测验评估是评定员与被试者一对一进行，远远不能满足临床需要与社会需求。在康复中心内，对患者进行一系列的康复训练后，在出院之前需要对患者进行神经心理测验评估，但由于相应的医疗人员紧缺，患者来往康复中心耗时，人员操作中的不规范现象，使得康复工作的效率不高，无法准确的评定患者的康复水平，需要借助医疗设备辅助对患者进行测验评估，传统的测验评估方式单一，单纯的采用设备对患者进行测试，由于设备问答不能完全的表现出患者神经系统和内心活动等症状，而且通过问答的方式，无法精准的表现患者的思维能力，有可能患者出现欺骗式答题，通过问答式测试无法表现出来，导致神经心理测验结构不精准。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数字化神经心理测验系统，包括测试机和诊断机，所述测试机包括主机系统、脑电模块、操控模块、视频录入模块、视频追踪模块、语音播报模块，所述主机系统的输出端分别与脑电模块、操控模块、视频录入模块、语音播报模块的输入端电性连接；

所述主机系统包括主界面模块和测试辅助诊断系统，所述主界面模块包括模拟测试模块和登录模块，所述模拟测试模块和登录模块的输出端与测试辅助诊断系统的输入端电性连接，所述测试辅助诊断系统包括触屏答题模块和语音播报答题模块；

所述视频追踪模块的输入端与视频录入模块的输出端电性连接，所述视频追踪模块包括视频分析模块和视频处理模块，所述视频分析模块和视频处理模块的输出端均电性连接有视频储存模块，所述视频储存模块的输出端电性连接有数据库单元，所述数据库单元的输出端无线连接有云服务器，所述诊断机包括台式电脑移动端和移动电脑移动端，所述台式电脑移动端和移动电脑移动端的输入端与云服务器的输出端电性连接。

优选的，所述操控模块包括按键模块和触摸屏模块，所述按键模块包括键盘和鼠标，所述键盘和鼠标通过USB插头与测试机主机连接，所述触摸屏模块包括触摸显示屏，所述触摸显示屏通过网络无线与测试机主机连接。

优选的，所述登录模块的输出端电性连接有指纹识别器，读卡机和摄像头1，所述摄像头1固定于测试机主机的正前方，所述视频追踪模块的输出端与摄像头1的输入端电性连接。

优选的，所述脑电模块包括蓝牙发送模块、脑电信息采集模块和蓝牙接收模块，所述蓝牙发送模块和脑电信息采集模块集成在带有meas压力传感器的头盔内，所述蓝牙发送模块与蓝牙接收模块电性连接，所述蓝牙接收模块设置于测试机主机内。

优选的，所述登录模块包括用户名、密码和照片显示框，所述照片显示框与用户名电性连接。

优选的，所述诊断机包括视频回放模块，所述视频回放模块包括快进单元、后退单元和倍速单元和暂停单元。

优选的，所述头盔的正面设置有摄像头2，所述摄像头2与视频追踪模块电性连接，所述摄像头2设置有两组，且对应测试者的左右双目位置。

优选的，所述meas压力传感器设置于头盔内腔的四周，所述meas压力传感器与测试者的头部贴合。

优选的，所述模拟测试模块和登录模块进入测试辅助诊断系统的内容完全一致，而且模拟测试模块的输出端与数据库单元电性连接。

基于一种数字化神经心理测验系统，还提供了一种数字化神经心理测验系统的测验方法，包括如下步骤：

第一步、将待测试者请入测试房间内，坐在测试机主机前面的座椅上，然后将头盔佩戴在测试者的头部，使meas压力传感器紧紧的贴合在测试者的头部，保障meas压力传感器可以检测到测试者的脑部神经信息，给测试者一定的时间进行舒缓紧张的压力；

第二步、启动测试机，测试者可以先在测试机页面上的模拟测试窗口内进行模拟测试，登录模拟测试模块，然后根据测试者的情况选择触屏答题模式和语音播报答题模式，根据系统内容进行答题，在模拟测试模块内的测试内容传输至数据库单元内储存；

第三步、退出模拟测试模块，回到主界面模块，选择登录模块，输入用户名，当用户名输入完成后，旁边的照片显示框直接显示测试者的照片，然后在输入密码，也可以通过指纹识别器识别测试者录入的指纹识别，同时可以通过测试者的身份识别卡与读卡机接触，对测试者的身份进行验证，也可通过测试机主机正面的摄像头1对测试者的面部进行识别登录，待进入测试辅助诊断系统后依然如模拟测试模块一样根据测试者的情况选择触屏答题模块和语音播报答题模块，当选择触屏答题模块后，需要将键盘和鼠标通过USB插头连接在测试机主机上，利用键盘和鼠标对主界面模块上的按键以及测试辅助诊断系统内的选项按键进行操控，或者采用与测试机主体通过无线连接的触摸显示屏通过触摸的方式对按键进行控制，完成答题；

第四步、在测试者完成测试期间，头盔内部的meas压力传感器对测试者答题期间脑部神经发出的信号进行接收，传递给脑电信息采集模块，然后脑电信息采集模块将信号传递给蓝牙发送模块，蓝牙发送模块再将信息通过无线蓝牙的方式传递给测试主机内的蓝牙接收模块上；

第五步、在测试者测试过程中，摄像头2始终对测试者的双目进行录像，而且摄像头1对测试者的整体肢体活动进行录像，使将录像通过视频录入模块传递给视频追踪模块，视频分析模块和视频处理模块对视频内容进行处理，然后将视频存入数据库内，数据库将数据上传至云服务器内，评定员利用台式电脑和移动电脑登录并将储存在云服务器内的视频下载至电脑上，然后通过视频回放模块对视频进行回放收看，评定员根据测试者双目的移动轨迹和肢体动作对测试者进行外部测试打分，通过答题和评定员评分对测试者整体的测试进行判定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过利用测试机和诊断机双向的对测试者进行双重测试，同时测试机可以根据测试者自身的情况选择不同的测试方式进行测试，一种为触屏答题模式，可以锻炼测试者的视觉神经、语言中枢神经和肢体活动神经进行测试，根据测试者答题的时间和答题速度进行记录，并并入最后的测试分数内，另一种为丧失部分肢体行动能力和视觉神经的患者准备，通过语音播报的方式将测试题目播放，可以通过语言的方式进行作答，然后通过摄像头1和摄像头2对测试者整体的肢体动作和双目的动作轨迹进行记录，通过评定员专业的评定，给出测试者在答题过程中肢体动作和双目运动轨迹表述的结果进行评定，使测验结果更加精准。

2、本发明通过视觉跟踪对图像序列中的运动目标进行检测、提取、识别和跟踪，获得运动目标的运动参数，如位置、速度、加速度和运动轨迹等，从而进行下一步的处理与分析，实现对运动目标的行为理解。

附图说明

图1为本发明的综合系统示意图；

图2为本发明主机系统的系统示意图；

图3为本发明脑电模块系统示意图；

图4为本发明操控模块系统示意图；

图5为本发明登录模块系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1～5所示的一种数字化神经心理测验系统，包括测试机和诊断机，测试机包括主机系统、脑电模块、操控模块、视频录入模块、视频追踪模块、语音播报模块，主机系统的输出端分别与脑电模块、操控模块、视频录入模块、语音播报模块的输入端电性连接；

主机系统包括主界面模块和测试辅助诊断系统，主界面模块包括模拟测试模块和登录模块，模拟测试模块和登录模块的输出端与测试辅助诊断系统的输入端电性连接，测试辅助诊断系统包括触屏答题模块和语音播报答题模块；

视频追踪模块的输入端与视频录入模块的输出端电性连接，视频追踪模块包括视频分析模块和视频处理模块，视频分析模块和视频处理模块的输出端均电性连接有视频储存模块，视频储存模块的输出端电性连接有数据库单元，数据库单元的输出端无线连接有云服务器，诊断机包括台式电脑移动端和移动电脑移动端，台式电脑移动端和移动电脑移动端的输入端与云服务器的输出端电性连接，通过利用测试机和诊断机双向的对测试者进行双重测试，同时测试机可以根据测试者自身的情况选择不同的测试方式进行测试，一种为触屏答题模式，可以锻炼测试者的视觉神经、语言中枢神经和肢体活动神经进行测试，根据测试者答题的时间和答题速度进行记录，并并入最后的测试分数内，另一种为丧失部分肢体行动能力和视觉神经的患者准备，通过语音播报的方式将测试题目播放，可以通过语言的方式进行作答，然后通过摄像头1和摄像头2对测试者整体的肢体动作和双目的动作轨迹进行记录，通过评定员专业的评定，给出测试者在答题过程中肢体动作和双目运动轨迹表述的结果进行评定，使测验结果更加精准。

操控模块包括按键模块和触摸屏模块，按键模块包括键盘和鼠标，键盘和鼠标通过USB插头与测试机主机连接，触摸屏模块包括触摸显示屏，触摸显示屏通过网络无线与测试机主机连接，通过对操控模块的详细介绍，方便测试者利用不同的操作方式进行答题，由于测试者多为神经系统疾病患者，患者的康复程度不同和习惯不同，就导致不同的测试者有着不同的操作习惯，同时为了方便对检测者结果的精准，一般都是采用测试者最为熟悉的操作方式，来提升测验数据的精度。

登录模块的输出端电性连接有指纹识别器，读卡机和摄像头1，摄像头1固定于测试机主机的正前方，视频追踪模块的输出端与摄像头1的输入端电性连接，通过指纹识别器和读卡机可对测试者的指纹进行识别和测试者的身份卡进行读取，来确认测试者信息的准确度，同时摄像头1安装在测试机主机的前方，方便对测试者进行正面全方位的检测，然后将测试者在测试过程中的一切肢体动作进行录像记录，同时摄像头1可对测试者的外貌特征进行提取，然后与数据库内的数据进行对比，来实现对测试者身份的确认。

脑电模块包括蓝牙发送模块、脑电信息采集模块和蓝牙接收模块，蓝牙发送模块和脑电信息采集模块集成在带有meas压力传感器的头盔内，蓝牙发送模块与蓝牙接收模块电性连接，蓝牙接收模块设置于测试机主机内，脑电模块主要集中在头盔内，利用脑电信息采集模块对测试者在测试过程中脑部的一些信息进行读取、分析和整合，然后再利用蓝牙发送模块与蓝牙接收模块将读取的信息传回测试机主机内，对数据进行储存，方便为后续的治疗提供数据。

登录模块包括用户名、密码和照片显示框，照片显示框与用户名电性连接，在利用基本的用户名和密码登录系统时，增加了照片显示框，通过将照片显示框与用户名进行捆绑，只要将用户名输入完整，照片显示框内就会显示测试者的照片，同时检测用户名输入是否正确，在登录失败后，就可以确定是密码输入错误，提示测试者修改密码。

诊断机包括视频回放模块，视频回放模块包括快进单元、后退单元和倍速单元和暂停单元，通过视频回放模块可使评定员远程回放测试者的测试视频，通过仔细观看测试者的细微肢体动作和眼神变化，来判断测试者的真实状况，方便评定员判定测试者的测试结果是否准确。

头盔的正面设置有摄像头2，摄像头2与视频追踪模块电性连接，摄像头2设置有两组，且对应测试者的左右双目位置，通过摄像头2可对测试者的双目进行检测，同时将测试者在测试过程中双目的移动轨迹进行记录，通过双目的移动轨迹来检测测试者当时的状态及心理变化情况。

meas压力传感器设置于头盔内腔的四周，meas压力传感器与测试者的头部贴合，将meas压力传感器贴合在头部，方便精准的对脑部神经的变化进行检测，提升测试的精度。

模拟测试模块和登录模块进入测试辅助诊断系统的内容完全一致，而且模拟测试模块的输出端与数据库单元电性连接，通过不同的进入通道，方便利用模拟测试模块模拟测试，使测试者熟练测试项目，避免测试者初次使用测试系统，出现慌乱状况，无法准确的反应测试者的精神状态。

基于一种数字化神经心理测验系统，还提供了一种数字化神经心理测验系统的测验方法，包括如下步骤：

第一步、将待测试者请入测试房间内，坐在测试机主机前面的座椅上，然后将头盔佩戴在测试者的头部，使meas压力传感器紧紧的贴合在测试者的头部，保障meas压力传感器可以检测到测试者的脑部神经信息，给测试者一定的时间进行舒缓紧张的压力；

第二步、启动测试机，测试者可以先在测试机页面上的模拟测试窗口内进行模拟测试，登录模拟测试模块，然后根据测试者的情况选择触屏答题模式和语音播报答题模式，根据系统内容进行答题，在模拟测试模块内的测试内容传输至数据库单元内储存；

第三步、退出模拟测试模块，回到主界面模块，选择登录模块，输入用户名，当用户名输入完成后，旁边的照片显示框直接显示测试者的照片，然后在输入密码，也可以通过指纹识别器识别测试者录入的指纹识别，同时可以通过测试者的身份识别卡与读卡机接触，对测试者的身份进行验证，也可通过测试机主机正面的摄像头1对测试者的面部进行识别登录，待进入测试辅助诊断系统后依然如模拟测试模块一样根据测试者的情况选择触屏答题模块和语音播报答题模块，当选择触屏答题模块后，需要将键盘和鼠标通过USB插头连接在测试机主机上，利用键盘和鼠标对主界面模块上的按键以及测试辅助诊断系统内的选项按键进行操控，或者采用与测试机主体通过无线连接的触摸显示屏通过触摸的方式对按键进行控制，完成答题；

第四步、在测试者完成测试期间，头盔内部的meas压力传感器对测试者答题期间脑部神经发出的信号进行接收，传递给脑电信息采集模块，然后脑电信息采集模块将信号传递给蓝牙发送模块，蓝牙发送模块再将信息通过无线蓝牙的方式传递给测试主机内的蓝牙接收模块上；

第五步、在测试者测试过程中，摄像头2始终对测试者的双目进行录像，而且摄像头1对测试者的整体肢体活动进行录像，使将录像通过视频录入模块传递给视频追踪模块，视频分析模块和视频处理模块对视频内容进行处理，然后将视频存入数据库内，数据库将数据上传至云服务器内，评定员利用台式电脑和移动电脑登录并将储存在云服务器内的视频下载至电脑上，然后通过视频回放模块对视频进行回放收看，评定员根据测试者双目的移动轨迹和肢体动作对测试者进行外部测试打分，通过答题和评定员评分对测试者整体的测试进行判定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。