一种基于虚拟现实设备的香薰助眠控制方法及系统

本技术属于设备控制，特别的涉及一种基于虚拟现实设备的香薰助眠控制方法及系统。

背景技术：

1、随着现代社会节奏的加快以及生活压力等诸多因素，人们的睡眠质量普遍不佳甚至经常有失眠的情况发生，而睡眠的质量好坏可直接影响到身体健康。目前市面上有很多用于助眠的方式，例如通过虚拟现实设备输出沉浸式的vr视频内容来起到物理辅助助眠的效果，又或是通过一些气味刺激身体各项生理状态来达到助眠效果，以使人们得到较高质量的睡眠。

2、然而现有的虚拟现实设备主要通过人为控制vr视频内容，无法做到自适应调节，不仅影响用户的设备使用体验，还易导致助眠效率低下。

技术实现思路

1、本技术为解决上述提到的现有的虚拟现实设备主要通过人为控制vr视频内容，无法做到自适应调节，不仅影响用户的设备使用体验，还易导致助眠效率低下等技术缺陷，提出一种基于虚拟现实设备的香薰助眠控制方法及系统，其技术方案如下：

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于虚拟现实设备的香薰助眠控制方法，方法应用于虚拟现实设备，虚拟现实设备的框架内侧嵌入有光学传感器，虚拟现实设备的鼻托处设置有香薰设备，方法包括：

3、在接收到用户的控制指令之后，基于光学传感器按照预设的采样频率获取至少两帧心率检测信号；

4、对每帧心率检测信号进行处理得到相应的心率数据，并根据所有心率数据以及预设的心率阈值，确定出香薰控制信号，以使香薰设备根据香薰控制信号进行输出处理；

5、从所有心率检测信号以及所有心率数据中提取出至少两种心率特征，并将所有心率特征输入至预设的随机森林学习模型，预测出用户情绪；其中，预设的随机森林学习模型由至少两种情绪标签以及与每种用户情绪标签对应的至少两种心率特征样本训练得到；

6、在预设的情绪-场景映射列表中查询出与用户情绪对应的播放场景，并在虚拟现实设备上展示播放场景；其中，预设的情绪-场景映射列表包括至少两种定义情绪以及与每种定义情绪对应的播放场景。

7、在第一方面的一种可选方案中，对每帧心率检测信号进行处理得到相应的心率数据，包括：

8、基于第n-1帧心率检测信号的心率数据以及预设的心率误差，得到第n帧心率检测信号的最小峰值间隔；其中，n为大于1的正整数；

9、按照最小峰值间隔在第n帧心率检测信号中确定出至少两个第一峰值，并根据所有第一峰值中的最小第一峰值得到峰值阈值；

10、基于预设的峰值间隔以及峰值阈值，在第n帧心率检测信号中确定出至少两个第二峰值；其中，每个第二峰值大于峰值阈值；

11、计算出任意相邻两个第二峰值之间的峰值间隔，并根据所有峰值间隔的第一均值得到第n帧心率检测信号所对应的心率数据。

12、在第一方面的又一种可选方案中，根据所有峰值间隔的第一均值得到第n帧心率检测信号所对应的心率数据，包括：

13、根据所有峰值间隔的第一均值得到第一心率数据，并基于第一心率数据确定出第n帧心率检测信号的心跳间期；

14、当检测到任意一个峰值间隔与心跳间期之间的差值，处于预设的第一差值区间时，对峰值间隔所对应两个第二峰值中的后一个第二峰值进行剔除处理；

15、根据经过剔除处理后的所有第二峰值得到第二心率数据，并将第二心率数据作为第n帧心率检测信号所对应的心率数据。

16、在第一方面的又一种可选方案中，根据经过剔除处理后的所有第二峰值得到第二心率数据，包括：

17、当在经过剔除处理后的所有第二峰值中，检测到任意一个峰值间隔与心跳间期之间的差值，处于预设的第二差值区间时，根据峰值间隔以及心跳间期计算出漏检个数；

18、在第n帧心率检测信号中筛选出处于峰值间隔所对应两个第二峰值之间的部分心率检测信号，并在部分心率检测信号中确定出与漏检个数对应的至少一个第三峰值；

19、将所有第三峰值更新至经过剔除处理后的所有第二峰值中，并根据经过更新处理后的所有第二峰值得到第二心率数据。

20、在第一方面的又一种可选方案中，根据所有心率数据以及预设的心率阈值，确定出香薰控制信号，包括：

21、分别计算出每个心率数据与预设的心率阈值之间的差值，并根据所有差值以及预设的控制参数得到差值控制信号；

22、对差值控制信号进行转换处理，得到舵机控制角度，并将舵机控制角度作为香薰控制信号；其中，香薰设备包括香薰盒以及设置在香薰盒的盒盖上的舵机，以通过调节舵机的控制角度来控制香薰盒的盒盖开合状态。

23、在第一方面的又一种可选方案中，从所有心率检测信号以及所有心率数据中提取出至少两种心率特征，包括：

24、计算出所有心率检测信号所对应的所有峰值间隔的第二均值，并根据第二均值得到心率变异性特征；

25、计算出所有心率数据所对应的第三均值、标准差结果、最大值以及最小值，并将第三均值、标准差结果、最大值以及最小值作为心率统计特征；

26、对所有心率检测信号进行傅里叶变化处理，得到心率频域特征，并将心率变异性特征、心率统计特征以及心率频域特征作为至少两种心率特征。

27、在第一方面的又一种可选方案中，在虚拟现实设备上展示播放场景之后，还包括：

28、当播放场景为第一场景时，对预设的场景音效进行调低处理，并播放经过调低处理后的预设的场景音效；

29、当播放场景为第二场景时，对预设的场景音效与白噪音进行叠加处理，并播放经过叠加处理后的预设的场景音效。

30、第二方面，本技术实施例提供了一种基于虚拟现实设备的香薰助眠控制系统，系统应用于虚拟现实设备，虚拟现实设备的框架内侧嵌入有光学传感器，虚拟现实设备的鼻托处设置有香薰设备，系统包括：

31、信号检测模块，用于在接收到用户的控制指令之后，基于光学传感器按照预设的采样频率获取至少两帧心率检测信号；

32、香薰控制模块，用于对每帧心率检测信号进行处理得到相应的心率数据，并根据所有心率数据以及预设的心率阈值，确定出香薰控制信号，以使香薰设备根据香薰控制信号进行输出处理；

33、情绪预测模块，用于从所有心率检测信号以及所有心率数据中提取出至少两种心率特征，并将所有心率特征输入至预设的随机森林学习模型，预测出用户情绪；其中，预设的随机森林学习模型由至少两种情绪标签以及与每种用户情绪标签对应的至少两种心率特征样本训练得到；

34、场景展示模块，用于在预设的情绪-场景映射列表中查询出与用户情绪对应的播放场景，并在虚拟现实设备上展示播放场景；其中，预设的情绪-场景映射列表包括至少两种定义情绪以及与每种定义情绪对应的播放场景。

35、第三方面，本技术实施例还提供了一种基于虚拟现实设备的香薰助眠控制系统，包括处理器以及存储器；

36、处理器与存储器连接；

37、存储器，用于存储可执行程序代码；

38、处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的基于虚拟现实设备的香薰助眠控制方法。

39、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令当被处理器执行时，可实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的基于虚拟现实设备的香薰助眠控制方法。

40、在本技术实施例中，可在基于虚拟现实设备进行香薰助眠时，在接收到用户的控制指令之后，基于光学传感器按照预设的采样频率获取至少两帧心率检测信号；对每帧心率检测信号进行处理得到相应的心率数据，并根据所有心率数据以及预设的心率阈值，确定出香薰控制信号，以使香薰设备根据香薰控制信号进行输出处理；从所有心率检测信号以及所有心率数据中提取出至少两种心率特征，并将所有心率特征输入至预设的随机森林学习模型，预测出用户情绪；在预设的情绪-场景映射列表中查询出与用户情绪对应的播放场景，并在虚拟现实设备上展示播放场景。通过设置在虚拟现实设备上的光学传感器实时采集多帧心率检测信号，以根据该所有心率检测信号所得到的心率数据以及预设的心率阈值来生成可控制香薰设备进行香薰输出的香薰控制信号；同时，还可根据所有心率检测信号、所有心率数据所对应的心率特征以及预设的随机森林学习模型预测出用户的当前情绪，以在虚拟现实设备上播放与该当前情绪对应的播放场景，不仅可根据实时预测出的用户情绪及时调整所播放的场景类型，做到自适应调节，还可利用虚拟播放场景与香薰输出的共同助眠方式，有效保障用户的助眠体验。