技术领域
本发明属于穿戴式设备技术领域,尤其涉及一种基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法及装置。
背景技术
抗压能力指的是在外界压力下处理事务的能力。抗压能力也可以称为抗挫力,指的是面对外界压力与挫折时的抵抗能力。有人抗压能力强,有人抗压能力弱,这与个人的心理素质密切相关。对于用户来说,抗压能力的高低会影响其生活与工作。
减压指的是用户对压力进行缓解宣泄的方式,减压对于用户的身心健康具有重要意义。当用户面对压力时,需要选择正确的方式来进行压力的排解,例如,改变生活习惯、创造愉快环境、旅游与休闲或者参加户外活动等。
当今社会,人们的心理压力越来越大,很多不好的生活习惯和工作习惯使得人们的心理压力在无形中增长了很多。此外,有很多人没有选择正确的心理压力排解方式,导致心理压力未减反增。
现有的抗压、减压能力检测技术包括HRV(Heart Rate Variability,心率变化率)检测技术和脑电波检测技术。HRV检测技术通过分析心率的微小变化来进行抗压、减压能力的检测。脑电波检测技术根据脑电波来分析用户的抗压、减压能力。但是,上述两种技术都具有不方便携带的缺陷。HRV检测技术在理论上可以与穿戴式设备相结合,即可以通过ECG(ElectroCardioGragh,心电图)或者光学脉搏来测量心理压力,但是,由于ECG和光学脉搏的检测设 备耗电量过大,导致HRV检测技术无法实际应用到穿戴式设备中。而脑电波检测技术对应的设备更加不方便携带。
综上所述,现有的心理压力检测技术不能及时地对用户进行抗压、减压能力的检测。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法,以解决现有的心理压力检测技术不能及时地对用户进行抗压、减压能力的检测的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法,包括:
通过所述穿戴式设备的两块电极片采集人体的皮电反应GSR数据,所述GSR数据包括皮肤电导反应SCR波形;
截取所述SCR波形中SCR值大于预设值的波段;
根据所述波段的上升沿和下降沿,判断所述人体的抗压能力和减压能力。
本发明实施例的另一目的在于提供一种基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测装置,包括:
GSR数据采集模块,用于通过所述穿戴式设备的两块电极片采集人体的皮电反应GSR数据,所述GSR数据包括皮肤电导反应SCR波形;
波段截取模块,用于截取所述SCR波形中SCR值大于预设值的波段;
抗压、减压能力判断模块,用于根据所述波段的上升沿和下降沿,判断所述人体的抗压能力和减压能力。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例通过穿戴 式设备上的两块电极片采集人体的GSR数据,GSR数据包括SCR波形,当SCR波形中SCR值大于预设值时,截取该SCR值大于预设值的波段,并根据该波段的上升沿和下降沿,判断人体的抗压能力和减压能力,由此实现了及时地对用户进行抗压、减压能力的检测,从而使得用户能够及时地进行压力的排解以及选择适合的方式来排解压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法的实现流程图;
图2是本发明实施例提供的SCR波形和SCL波形的示意图;
图3是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法中步骤S102的示意图;
图4是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法中步骤S103中根据所截取的波段的上升沿和下降沿的总的时间跨度来判断人体的抗压能力和减压能力的示意图;
图5是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S103的具体实现流程图;
图6是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S501的示意图;
图7是本发明另一实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S103的具体实现流程图;
图8是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S702中第一回归函数为凹函数的示意图;
图9是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S703中第一回归函数为凸函数的示意图;
图10是本发明另一实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S103的具体实现流程图;
图11是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S1002中第二回归函数为凹函数的示意图;
图12是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S1003中第二回归函数为凸函数的示意图;
图13是本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例通过穿戴式设备上的两块电极片采集人体的GSR数据,GSR数据包括SCR波形,当SCR波形中SCR值大于预设值时,截取该SCR值大于预设值的波段,并根据该波段的上升沿和下降沿,判断人体的抗压能力和减压能力,由此实现了及时地对用户进行抗压、减压能力的检测,从而使得用户 能够及时地进行压力的排解以及选择适合的方式来排解压力。
穿戴式设备也可称为穿戴式智能设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼睛、手表、服饰及鞋等。本发明实施例中的穿戴式设备可以为腕部的穿戴式设备。
图1示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法的实现流程图,详述如下:
在步骤S101中,通过所述穿戴式设备的两块电极片采集人体的皮电反应GSR数据,所述GSR数据包括皮肤电导反应SCR波形。
进一步地,所述GSR数据还包括皮肤电导水平SCL波形。
当用户感受到心理压力较大、感知到威胁因素或者接受到外界刺激时,人体神经紧绷,人体的自律神经系统会对人体进行调节,人体的应激能力相应地提高,交感神经和副交感神经这对拮抗神经发生相应地变化,交感神经的活动增强,副交感神经的活动减退。汗水由交感神经控制,当交感神经高度兴奋时,汗腺活动增强,从而增加皮肤电导。因此,皮肤电导可以表征人体所受到的心理或生理刺激。
GSR(Galvanic Skin Response,皮肤电反应)数据是反应情绪变化的生理指标,许多心理现象都与GSR数据相关,情绪反应会引起GSR数据的变化。GSR数据包括SCR(Skin Conductance Reaction,皮肤电导反应)波形和SCL(Skin Conductance Level,皮肤电导水平)波形。图2示出了本发明实施例提供的SCR波形和SCL波形的示意图。参照图2,SCR波形代表实时的皮肤电导,SCL波形代表一个较长的时间段内的平均电导。在这里,较长的时间段可以为24小时、1周或者1个月等,在此不作限定。
在本发明实施例中,将穿戴式设备的两块电极片贴在人体手腕部位进行 GSR数据的采集。
在步骤S102中,截取所述SCR波形中SCR值大于预设值的波段。
优选地,在步骤S102所述截取所述SCR波形中SCR值大于预设值的波段之前,所述方法还包括:
根据所述SCL波形确定所述预设值。
作为本发明的一个实施例,预设值可以设置为稍大于当前SCL值的值,例如,预设值为当前SCL值的1.2倍。若当前的SCR值大于预设值,则判定当前人体接受到心理或生理刺激,此时,截取SCR波形中SCR值大于预设值的波形。图3示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法中步骤S102的示意图。参照图3,截取SCR波形中SCR值大于预设值的波形指的是,若当前的SCR值大于预设值,则从SCR值大于SCL值的时间点处开始,直至SCR值等于SCL值的时间点处为止,截取波段。
需要说明的是,上述预设值的设置只是为了举例说明,并不用于限制本实施例。上述波段截取的开始时间点与结束时间点的选择也可以根据实际情况进行调整,在此不作限定。
在步骤S103中,根据所述波段的上升沿和下降沿,判断所述人体的抗压能力和减压能力。
所截取的波段的上升沿表示交感神经的活动增强,相应地,副交感神经的活动减退;所截取的波段的下降沿表示副交感神经的活动增强,相应地,交感神经的活动减退。
作为本发明的一个实施例,根据所截取的波段的上升沿和下降沿的总的时间跨度来判断人体的抗压能力和减压能力。图4示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S103中根据所截取的波段的上 升沿和下降沿的总的时间跨度来判断人体的抗压能力和减压能力的示意图。参照图4,第一波段的上升沿和下降沿的总的时间跨度为t1,第二波段的上升沿和下降沿的总的时间跨度为t2。当人体感受到心理压力较大、感知到威胁因素或者接受到外界刺激时,人体的自律神经系统(包括交感神经和副交感神经)会对人体进行调节,经由迷走神经反应到人体体液的变化上,从而产生高SCR值的波段,如图4中的第一波段和第二波段。高SCR值波段的上升沿和下降沿的总的时间跨度反应了自律神经系统的作用时间。自律神经系统的作用时间越长,相对应的高SCR值波段的上升沿和下降沿的总的时间跨度越长,抗压能力和减压能力越差。
在本发明实施例中,用抗压指数来描述抗压能力,抗压指数越高,抗压能力越强;抗压指数越低,抗压能力越差。用减压指数来描述减压能力,减压指数越高,减压能力越强;减压指数越低,减压能力越差。
参照图4,t1小于t2,则在t1时间段人体的抗压指数和减压指数相对于t2时间段人体的抗压指数和减压指数更高。也就是说,在t1时间段,人体的抗压能力和减压能力更强;在t2时间段,人体的抗压能力和减压能力更差,人体需要花很长时间才能恢复平静。
通过低功耗的穿戴式设备长时间地监控人体的GSR数据,可以分析出几天甚至更长时间的心理压力情况。当判定人体当前的抗压指数后,有助于用户及时地调整自己的身心状态;当判定人体当前的减压指数后,有助于用户选择一种适合自己的舒压方式进行压力的缓解。
作为本发明的一个实施例,周期性地上传所采集的GSR数据至服务器,以使服务器统计人体的SCR值和SCL值。
图5示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方 法步骤S103的具体实现流程图,参照图5:
在步骤S501中,获取所述波段的上升沿的第一时间跨度和所述下降沿的第二时间跨度。
图6示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S501的示意图。图6中,左方高SCR值波段的上升沿的时间跨度为t3,下降沿的时间跨度为t4;右方高SCR值波段的上升沿的时间跨度为t5,下降沿的时间跨度为t6。
在步骤S502中,计算所述第一时间跨度和所述第二时间跨度的第一比值,所述人体的抗压能力与所述第一比值负相关。
参照图6,当刺激产生后,SCR波形产生高SCR值波段,在高SCR值波段的上升沿,交感神经起主要作用,交感神经控制迷走神经进行体液的调整,调整的结果表现为SCR值上升,即体现在高SCR值波段的上升沿。如果上升沿的时间跨度相对下降沿的时间跨度更长,则表明人体的抗压指数较低,抗压能力较差。在图6中,t3/t4小于t5/t6,则前者对应的抗压指数较高,抗压能力较强。
在步骤S503中,计算所述第二时间跨度与所述第一时间跨度的第二比值,所述人体的减压能力与所述第二比值负相关。
参照图6,在高SCR值波段的下降沿,副交感神经起主要作用。若下降沿的时间跨度相对上升沿的时间跨度更长,则表明人体的减压指数较低,减压能力较差。在图6中,t4/t3大于t6/t5,则前者对应的减压指数较低,减压能力较差。
图7示出了本发明另一实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S103的具体实现流程图,参照图7:
在步骤S701中,分析所述波段的上升沿的SCR值与时间的关系,得到第一回归函数。
作为本发明的一个实施例,对高SCR值波段的SCR值与时间的关系进行分析,得到表征上升沿的SCR值与时间的关系的第一回归函数。上升沿的凹凸形状可以反映交感神经兴奋的强烈程度。若第一回归函数为凹函数,则表明人体会很快达到最紧张的状态,抗压指数较低,抗压能力较差;若第一回归函数为凸函数,则表明抗压指数较高,抗压能力较强。
在步骤S702中,若所述第一回归函数为凹函数,则所述人体的抗压能力与所述第一回归函数凹的程度负相关。
图8示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S702中第一回归函数为凹函数的示意图。
若第一回归函数为凹函数,则第一回归函数凹的程度越大,抗压指数越低,抗压能力越差;第一回归函数凹的程度越小,抗压指数越高,抗压能力越强。
在步骤S703中,若所述第一回归函数为凸函数,则所述人体的抗压能力与所述第一回归函数凸的程度正相关。
图9示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S703中第一回归函数为凸函数的示意图。
若第一回归函数为凸函数,则第一回归函数凸的程度越大,抗压指数越高,抗压能力越强;第一回归函数凸的程度越小,抗压指数越低,抗压能力越差。
图10示出了本发明另一实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S103的具体实现流程图,参照图10:
在步骤S1001中,分析所述波段的下降沿的SCR值与时间的关系,得到第二回归函数。
作为本发明的一个实施例,对高SCR值波段的SCR值与时间的关系进行分析,得到表征下降沿的SCR值与时间的关系的第二回归函数。下降沿的凹凸形状可以反映副交感神经的工作效率。若第二回归函数为凸函数,则表明人体从最紧张的状态恢复到平静的状态的过程需要较长的时间,说明副交感神经在缓解压力的作用上相对较弱,减压指数较低,减压能力较弱;若第二回归函数为凹函数,则表明减压指数较高,减压能力较强。
在步骤S1002中,若所述第二回归函数为凹函数,则所述人体的减压能力与所述第二回归函数凹的程度正相关。
图11示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S1002中第二回归函数为凹函数的示意图。
若第二回归函数为凹函数,则第二回归函数凹的程度越大,减压指数越大,减压能力越强;第二回归函数凹的程度越小,减压指数越小,减压能力越弱。
在步骤S1003中,若所述第二回归函数为凸函数,则所述人体的减压能力与所述第二回归函数凸的程度负相关。
图12示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测方法步骤S1003中第二回归函数为凸函数的示意图。
若第二回归函数为凸函数,则第二回归函数凸的程度越大,减压指数越低,减压能力越弱;第二回归函数凸的程度越小,减压指数越高,减压能力越强。
本发明实施例通过穿戴式设备上的两块电极片采集人体的GSR数据,GSR数据包括SCR波形,当SCR波形中SCR值大于预设值时,截取该SCR值大于预设值的波段,并根据该波段的上升沿和下降沿,判断人体的抗压能力和减压能力,由此实现了及时地对用户进行抗压、减压能力的检测,从而使得用户能够及时地进行压力的排解以及选择适合的方式来排解压力。
图13示出了本发明实施例提供的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测装置的结构框图,该装置可以用于运行图1至图12所述的基于穿戴式设备的抗压、减压能力检测装置。为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图13,该装置包括:
GSR数据采集模块131,通过所述穿戴式设备的两块电极片采集人体的皮电反应GSR数据,所述GSR数据包括皮肤电导反应SCR波形。
波段截取模块132,截取所述SCR波形中SCR值大于预设值的波段。
抗压、减压能力判断模块133,根据所述波段的上升沿和下降沿,判断所述人体的抗压能力和减压能力。
优选地,所述抗压、减压能力判断模块133包括:
时间跨度获取子模块,获取所述波段的上升沿的第一时间跨度和所述下降沿的第二时间跨度;
抗压能力判断子模块,计算所述第一时间跨度和所述第二时间跨度的第一比值,所述人体的抗压能力与所述第一比值负相关;
减压能力判断子模块,用于计算所述第二时间跨度与所述第一时间跨度的第二比值,所述人体的减压能力与所述第二比值负相关。
优选地,所述抗压、减压能力判断模块133包括:
第一回归函数获取子模块,分析所述波段的上升沿的SCR值与时间的关系,得到第一回归函数;
第一凹函数判定子模块,若所述第一回归函数为凹函数,则所述人体的抗压能力与所述第一回归函数凹的程度负相关;
第一凸函数判定子模块,若所述第一回归函数为凸函数,则所述人体的抗压能力与所述第一回归函数凸的程度正相关。
优选地,所述抗压、减压能力判断模块133包括:
第二回归函数获取子模块,分析所述波段的下降沿的SCR值与时间的关系,得到第二回归函数;
第二凹函数判定子模块,若所述第二回归函数为凹函数,则所述人体的减压能力与所述第二回归函数凹的程度正相关;
第二凸函数判定子模块,若所述第二回归函数为凸函数,则所述人体的减压能力与所述第二回归函数凸的程度负相关。
进一步地,所述GSR数据还包括皮肤电导水平SCL波形;
所述装置还包括:
预设值确定模块,根据所述SCL波形确定所述预设值。
本发明实施例通过穿戴式设备上的两块电极片采集人体的GSR数据,GSR数据包括SCR波形,当SCR波形中SCR值大于预设值时,截取该SCR值大于预设值的波段,并根据该波段的上升沿和下降沿,判断人体的抗压能力和减压能力,由此实现了及时地对用户进行抗压、减压能力的检测,从而使得用户能够及时地进行压力的排解以及选择适合的方式来排解压力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。