一种微电流刺激诱导精神状态的方法和装置与流程

技术特征：
1.一种微电流刺激诱导精神状态的方法，其特征在于，所述方法包括：s1：获取用户的历史电刺激波形参数和当前人体生理参数；s2：基于历史电刺激波形参数和/或当前人体生理参数，获得刺激信号的基础波形参数；s3：对刺激信号的基础波形参数进行优化，获得刺激信号的优化波形参数；s4：根据刺激信号的优化波形参数合成组合电刺激波形；s5：对组合电刺激波形进行处理；s6：根据处理后的组合电刺激波形产生相应的刺激微电流，对用户的精神状态进行诱导；s7：对诱导后的用户精神状态进行监控，获得诱导后的人体生理参数，并记录累积诱导时长；s8：设置刺激时间阈值，比较累积诱导时长与刺激时间阈值的大小；若累积诱导时长小于刺激时间阈值，则将诱导后的人体生理参数作为当前人体生理参数并储存，重复步骤s2
‑
s7；否则，结束精神状态诱导。2.根据权利要求1所述的微电流刺激诱导精神状态的方法，其特征在于，所述s1中，利用生理测量方法获取用户的当前人体生理参数；所述生理测量方法包括脑电图、肌电图、核磁共振成像、心率测量和血压测量。3.根据权利要求1所述的微电流刺激诱导精神状态的方法，其特征在于，所述s2中，获得刺激信号的基础波形参数的具体方法为：当用户是首次进行精神状态诱导时，根据当前人体生理参数自定义设置刺激信号的基础波形参数；当用户不是首次进行精神状态诱导时，选用历史电刺激波形参数，结合当前人体生理参数，设置刺激信号的基础波形参数；所述刺激信号的基础波形参数包括幅度、频率、相位和占空比。4.根据权利要求1所述的微电流刺激诱导精神状态的方法，其特征在于，所述s3中，利用最优化算法对刺激信号的基础波形参数进行优化。5.根据权利要求4所述的微电流刺激诱导精神状态的方法，其特征在于，所述s4中，获得刺激信号的优化波形参数的具体方法为：对于一组可调的波形，设置参数向量z，参数向量z由n个幅度参数和n个频率参数组成；当可调波形为正弦波时，当可调波形为方波时，x(t)＝sum(a
i
·
square(ω
i
*t))z＝[a
0 a1…
a
n
‑1ω
0 ω1…
ω
n
‑1]
t
其中，a
i
表示第i个幅度参数，ω
i
表示第i个频率参数，t表示时间；a
i
∈[a0…
a
n
‑1]，ω
i
∈[ω0…
ω
n
‑1]；[*]
t
表示求转置操作；设置目标函数为：
设置约束条件：|x(t)|≤a
max
，max|x(t)|≥a
min
，ω
i
≤ω
max
其中，||*||0表示l0范数，|*|表示求绝对值操作，a
max
表示可调波形峰值上限，a
min
可调波形峰值下限，ω
max
表示频率参数最大值；ω
max
的取值范围为[ω0，ω
n
‑1]；用l1范数替换l0范数，即将替换为：从一段时间区间上任取m个点，将约束条件转化为有限约束，求解出参数向量z取最低纬度时对应的幅度参数和频率参数，并将波形的相位设置为0，占空比设置为50％，共同作为刺激信号的优化波形参数。6.根据权利要求1所述的微电流刺激诱导精神状态的方法，其特征在于，所述s5中，对组合电刺激波形进行处理的具体方法为：s5.1：将组合电刺激波形转化为模拟电压信号；s5.2：对模拟电压信号进行滤波操作，去除高频分量。7.根据权利要求1所述的微电流刺激诱导精神状态的方法，其特征在于，所述s6中，对用户的精神状态进行诱导的具体方法为：设置微电流持续时间t1和暂停时间t2，将刺激微电流施加在用户的可行部位，按照设置的持续时间t1和暂停时间t2交替进行，对用户的精神状态进行诱导。8.根据权利要求7所述的微电流刺激诱导精神状态的方法，其特征在于，所述s7中，累积诱导时长为微电流持续时间的总和。9.一种微电流刺激诱导精神状态的装置，其特征在于，所述装置包括：数据获取模块，用于获取用户的历史电刺激波形参数和当前人体生理参数；波形设计模块，根据历史电刺激波形参数和/或当前人体生理参数，获得刺激信号的基础波形参数；波形优化模块，用于对刺激信号的基础波形参数进行优化，获得刺激信号的优化波形参数；波形合成模块，根据刺激信号的优化波形参数合成组合电刺激波形；波形处理模块，对组合电刺激波形进行处理；放电模块，根据处理后的组合电刺激波形产生相应的刺激微电流，对用户的精神状态进行诱导；状态监控模块，用于对诱导后的用户精神状态进行监控，获得诱导后的脑波参数，并记录累积诱导时长；时间判断模块，用于设置刺激时间阈值，比较累积诱导时长与刺激时间阈值的大小；若累积诱导时长小于刺激时间阈值，则将诱导后的脑波参数作为当前人体生理参数，返回波形设计模块；否则，结束精神状态诱导。
10.根据权利要求9所述的微电流刺激诱导精神状态的装置，其特征在于，所述波形处理模块包括：数模转换单元，用于将组合电刺激波形转化为模拟电压信号；滤波单元，用于对模拟电压信号进行滤波操作，去除高频分量。

技术总结
本发明公开了一种微电流刺激诱导精神状态的方法和装置，所述方法包括：获取用户的历史电刺激波形参数和当前人体生理参数；基于上述参数，获得刺激信号的基础波形参数并进行优化，合成组合电刺激波形；处理后产生相应的刺激微电流对用户精神状态进行诱导；监控诱导后的精神状态，获得诱导后的人体生理参数并记录累积诱导时长；设置刺激时间阈值，比较累积诱导时长与刺激时间阈值的大小；若累积诱导时长小于刺激时间阈值，则将诱导后的人体生理参数作为当前人体生理参数，重复以上步骤，否则，结束精神状态诱导。本发明为不同用户设计具有针对性的组合电刺激波形进行精神诱导，诱导方案具有个体差异性，保证了精神诱导的实时性，提高了诱导效果。高了诱导效果。高了诱导效果。


技术研发人员：张曦文 刘庆 凌永权 王淑云 李镇杰 严浩鹏
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2021/11/2