一种脑电训练结果的评价方法及装置与流程

本发明涉及脑电训练领域，特别是涉及一种脑电训练结果的评价方法及装置。

背景技术：

1、现有脑电训练系统通常通过采集用户训练过程中的脑电数据，并根据某些脑电特征变化情况对训练效果进行评价。然而，现有评价方式通常基于训练前后某一时刻的脑电特征差异，或者采用训练过程中的平均状态进行判断，难以反映用户在训练过程中目标脑电状态的形成速度、变化趋势以及训练结束后的状态保持情况，导致无法全面评价一次训练任务的实际效果。此外，由于不同用户在训练开始前的脑电基础状态存在差异，采用固定参考值或直接比较脑电特征变化量容易受到个体差异影响，降低评价结果的准确性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种脑电训练结果的评价方法及装置，评价过程能够匹配不同类型的脑电训练任务，提高训练效果评价的针对性，基于训练中阶段、训练后阶段和恢复阶段的目标脑电特征变化形成脑电变化轨迹，评价结果能够反映用户在整个训练过程中的脑电状态变化，实现了对脑电训练效果的量化评价和分类分析，提高了脑电训练结果评价的全面性和准确性。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种脑电训练结果的评价方法，包括：

3、获取脑电训练的训练任务信息以及对用户进行训练过程中采集的脑电数据，所述训练任务信息包括训练类型和训练目标；

4、根据所述训练类型和所述训练目标确定至少一个目标脑电特征及所述目标脑电特征的目标改善方向；

5、从所述脑电数据中提取所述目标脑电特征，并根据训练前阶段的目标脑电特征建立训练前基线；

6、根据训练中阶段、训练后阶段和恢复阶段的目标脑电特征相对于所述训练前基线的变化形成脑电变化轨迹；

7、根据所述脑电变化轨迹确定训练效果评价指标；

8、根据所述训练效果评价指标生成综合训练效果评分和训练效果类型。

9、另一方面，根据训练前阶段的目标脑电特征建立训练前基线，包括：

10、获取训练前阶段的多个有效脑电窗口，以及各所述有效脑电窗口的目标脑电特征；

11、根据各所述有效脑电窗口的目标脑电特征确定训练前基线，所述训练前基线的表达式为：

12、；

13、其中，表示训练前目标脑电特征基线值，表示训练前第k个有效脑电窗口的目标脑电特征，k表示训练前有效脑电窗口数量；

14、根据各所述有效脑电窗口的目标脑电特征计算训练前阶段的基线波动范围，并根据所述有效脑电窗口数量和所述基线波动范围判断所述训练前基线是否满足训练效果评价条件。

15、另一方面，根据训练中阶段、训练后阶段和恢复阶段的目标脑电特征相对于所述训练前基线的变化形成脑电变化轨迹，包括：

16、根据所述目标改善方向确定目标方向系数；

17、根据各时间窗口的目标脑电特征、所述训练前基线和所述目标方向系数，确定各时间窗口的目标方向统一后的脑电变化量，所述脑电变化量的表达式为：

18、；

19、其中，表示t时刻目标方向统一后的脑电变化量，表示t时刻的目标脑电特征，表示训练前基线值，d表示目标方向系数；

20、当所述目标脑电特征升高表示改善时，将所述目标方向系数确定为1；当所述目标脑电特征降低表示改善时，将所述目标方向系数确定为-1；

21、按照时间顺序排列各时间窗口的所述目标方向统一后的脑电变化量，以形成所述脑电变化轨迹。

22、另一方面，根据所述脑电变化轨迹确定训练效果评价指标，包括：

23、获取训练后阶段有效脑电窗口的目标脑电特征代表值；

24、根据所述目标脑电特征代表值、所述训练前基线和所述目标方向系数，确定训练后即时改善幅度，所述训练后即时改善幅度的表达式为：

25、；

26、其中，表示训练后即时改善幅度，表示训练后阶段有效脑电窗口的目标脑电特征代表值，表示训练前基线值，d表示目标方向系数；

27、根据所述脑电变化轨迹中的目标方向统一后的脑电变化量确定训练过程中出现的最大正向改善幅度。

28、另一方面，根据所述脑电变化轨迹确定训练效果评价指标，包括：

29、获取目标变化阈值；

30、根据所述脑电变化轨迹判断连续的多个有效脑电窗口的目标方向统一后的脑电变化量是否达到或超过所述目标变化阈值；

31、确定首次连续满足目标状态条件的时刻，并根据所述首次连续满足目标状态条件的时刻和训练开始时刻确定训练响应时间，所述训练响应时间的表达式为：

32、；

33、其中，表示训练响应时间，表示首次连续满足目标状态条件的时刻，表示训练开始时刻；

34、获取首次达到目标状态时的目标方向统一变化量，并根据所述目标方向统一变化量和所述训练响应时间确定单位时间响应速度，所述单位时间响应速度的表达式为：

35、；

36、其中，表示单位时间响应速度，表示首次达到目标状态时的目标方向统一变化量，表示训练响应时间，为防止分母为零的微小常数；

37、在训练过程中始终未达到所述目标状态时，将所述训练响应时间标记为未形成有效响应。

38、另一方面，根据所述脑电变化轨迹确定训练效果评价指标，包括：

39、获取训练中有效脑电窗口总数以及达到目标状态要求的有效脑电窗口数量；

40、根据所述有效脑电窗口总数和所述达到目标状态要求的有效脑电窗口数量确定目标状态保持比例，所述目标状态保持比例的表达式为：

41、；

42、其中，表示目标状态保持比例，表示达到目标状态阈值的有效脑电窗口数量，表示训练中有效脑电窗口总数；

43、获取训练中各有效脑电窗口的目标方向统一后的脑电变化量；

44、根据相邻有效脑电窗口之间的目标方向统一后的脑电变化量确定训练轨迹波动量，所述训练轨迹波动量的表达式为：

45、；

46、其中，表示训练轨迹波动量，表示训练中有效脑电窗口数量，表示第t个有效脑电窗口的目标方向统一变化量，表示第t-1个有效脑电窗口的目标方向统一变化量；

47、根据所述训练轨迹波动量和允许的最大波动量确定训练稳定性得分，所述训练稳定性得分的表达式为：

48、；

49、其中，表示训练稳定性得分，表示训练轨迹波动量，表示允许的最大波动量，min表示取较小值。

50、另一方面，根据所述脑电变化轨迹确定训练效果评价指标，包括：

51、获取恢复阶段的目标脑电特征代表值以及训练过程中或训练后产生的最大正向改善幅度；

52、根据所述恢复阶段的目标脑电特征代表值、所述训练前基线、所述目标方向系数d以及所述最大正向改善幅度确定效果保持度，所述效果保持度的表达式为：

53、；

54、其中，表示训练效果保持度，表示恢复阶段目标脑电特征代表值，表示训练前基线值，d表示目标方向系数，表示训练过程中或训练后出现的最大正向改善幅度，表示防止分母为零的微小常数；

55、在恢复阶段包括多个连续脑电窗口时，获取恢复阶段第一个窗口的目标方向统一变化量、恢复阶段最后一个窗口的目标方向统一变化量以及恢复阶段持续时间，并确定训练效果衰减速度，所述训练效果衰减速度的表达式为：

56、；

57、其中，表示训练效果衰减速度，表示恢复阶段开始时的目标方向统一变化量，表示恢复阶段结束时的目标方向统一变化量，表示恢复阶段持续时间，表示防止分母为零的微小常数。

58、另一方面，根据所述训练效果评价指标生成综合训练效果评分，包括：

59、将改善幅度、单位时间响应速度、目标状态保持比例、训练稳定性和效果保持度分别转换为子评分，得到改善幅度子评分、响应速度子评分、目标状态保持比例子评分、训练稳定性子评分和效果保持度子评分；

60、根据所述改善幅度子评分、所述响应速度子评分、所述目标状态保持比例子评分、所述训练稳定性子评分和所述效果保持度子评分计算综合训练效果评分，所述综合训练效果评分的表达式为：

61、，；

62、其中，表示综合训练效果评分，表示改善幅度子评分，表示响应速度子评分，表示目标状态保持比例子评分，表示训练稳定性子评分，表示效果保持度子评分，、、、及表示各子评分的权重；

63、根据所述训练类型调整所述权重。

64、另一方面，根据所述训练效果评价指标生成综合训练效果评分和训练效果类型之后，还包括：

65、获取脑电数据质量得分、训练阶段完整性得分、目标脑电特征变化一致性得分和重复性得分；

66、根据所述脑电数据质量得分、所述训练阶段完整性得分、所述目标脑电特征变化一致性得分和所述重复性得分计算训练效果可信度，所述训练效果可信度的表达式为：

67、，；

68、其中，表示训练效果可信度，表示脑电数据质量得分，表示训练阶段完整性得分，表示目标脑电特征变化一致性得分，表示重复性得分，、、及表示各项权重；

69、根据所述训练效果可信度判断所述综合训练效果评分和所述训练效果类型是否满足可信度要求，并在所述训练效果可信度不满足可信度要求时输出低可信标记或复测建议。

70、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种脑电训练结果的评价装置，包括：

71、存储器，用于存储计算机程序；

72、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的脑电训练结果的评价方法的步骤。

73、本技术提供了一种脑电训练结果的评价方法及装置，涉及脑电训练领域，包括：根据训练类型和训练目标确定目标脑电特征及目标改善方向，使评价过程能够匹配不同类型的脑电训练任务，提高训练效果评价的针对性；利用训练前阶段的目标脑电特征建立训练前基线，并基于训练中阶段、训练后阶段和恢复阶段的目标脑电特征变化形成脑电变化轨迹，评价结果能够反映用户在整个训练过程中的脑电状态变化；根据脑电变化轨迹确定训练效果评价指标，并生成综合训练效果评分和训练效果类型，实现了对脑电训练效果的量化评价和分类分析，提高了脑电训练结果评价的全面性和准确性。