一种基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统

技术特征：
1.一种基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统，其特征在于，该系统包括音乐样本库(1)、音乐播放模块(2)、心电信号提取模块(3)、情绪能量解算模块(4)、存储模块(5)和推荐置信表模块(6)；其中，所述括音乐样本库(1)中存储有多种流派类别的音乐，每首音乐都对应有描述标签；所述音乐播放模块(2)用于筛选音乐播放给使用者聆听，并在收到切换指令后更换音乐；所述心电信号提取模块(3)用于提取使用者的心电信号；所述情绪能量解算模块(4)用于根据提取到的使用者的心电信号获得情绪能量值；所述存储模块(5)用于存储使用者聆听的每一首音乐的描述标签、聆听时间以及聆听阶段获得的量化抑郁情绪的融合指标；所述推荐置信表模块(6)用于根据存储模块(5)中的数据生成推荐置信表和适配音乐库，并据此控制音乐播放模块(2)播放的音乐内容。2.根据权利要求1所述的基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统，其特征在于，所述音乐样本库(1)中，所述描述标签包括该音乐的流派类别和具体类别中的情绪子类别；优选地，通过dbscan聚类算法，将同一流派类别的中多个音乐样本区分为多个情绪子类别。3.根据权利要求1所述的基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统，其特征在于，所述心电信号提取模块(3)用于在使用者聆听音乐前，获得使用者在正常静息状态下的心电信号，记为正常心电信号；所述心电信号提取模块(3)还用于在使用者聆听音乐播放模块(2)发出的音乐时，实时获得使用者的心电信号，记为音乐心电信号。4.根据权利要求1所述的基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统，其特征在于，所述情绪能量解算模块(4)从使用者的正常心电信号中提取心动周期序列，采用拉盖尔自回归模型得到在给定时间窗范围内的交感神经指标序列和副交感神经指标序列再进一步获取二者的标准差和作为基础情绪能量值；所述情绪能量解算模块(4)根据音乐心电信号获得的交感神经指标序列和副交感神经指标序列的标准差和作为音乐情绪能量值；优选地，所述情绪能量解算模块(4)还用于根据音乐情绪能量值与基础情绪能量值获得量化抑郁情绪的融合指标δi
sai-pai
。5.根据权利要求4所述的基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统，其特征在于，所述量化抑郁情绪的融合指标δi
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通过下式(1)获得：其中，表示音乐融合指标，表示基础融合指标；
优选地，所述基础融合指标和音乐融合指标通过下式(1.1)和(1.2)获得：得：其中，λ1和λ2表示加权系数。6.根据权利要求1所述的基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统，其特征在于，在所述推荐置信表模块(6)中，从存储模块(5)中调取所有满足δi
sai-pai
＞0的音乐及对应的描述标签和聆听时间；根据调取出的数据获得每首音乐的情绪调适指标，在对所述情绪调适指标按照大小排序，提取其中涉及的前m个流派类别，在音乐样本库中挑选出所述m个流派类别的音乐，并在每个流派类别中筛选出相关度最大的前n个情绪子类别的音乐，构建生成样本库；优选地，在所述推荐置信表模块(6)中，还对获得的每首音乐的情绪调适指标做归一化处理，获得推荐置信表。7.根据权利要求6所述的基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统，其特征在于，所述情绪调适指标i
e
通过下式(2)获得：i
e
(i)＝t(i)
·
δi
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(i)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，i
e
(i)表示第i首音乐对应的情绪调适指标，t(i)表示第i首音乐对应的聆听时间，δi
sai-pai
(i)表示第i首音乐对应的融合指标。8.根据权利要求6所述的基于心电信号和音乐的抑郁症治疗系统，其特征在于，在所述生成样本库中，根据其中的m个流派类别对应的样本，构建m个wavenet模型，用以生成新的相似流派音乐样本；再根据推荐置信表控制音乐播放模块(2)从生成的新的相似流派音乐样本中挑选合适的音乐。

技术总结
本发明公开了一种基于心电信号和音乐的抑郁治疗系统，该系统由生物传感器采集人体的心率，基于心电信号实时追踪个体的交感神经和副交感神经活动模式，根据个体的心率以及交感神经指数指标的反馈对每个流派类别和情绪子类别的音乐进行排序，根据排序结果对音乐样本库中音乐样本进行归类，基于不同归类的音乐样本构建量子化变分自编码器模型用以生成流派类似的新音乐样本，根据推荐置信表向使用人生成并推荐合适的抑郁情绪治疗音乐。成并推荐合适的抑郁情绪治疗音乐。成并推荐合适的抑郁情绪治疗音乐。


技术研发人员：刘正奎 李风华 晏阳 吴坎坎
受保护的技术使用者：中国科学院心理研究所
技术研发日：2022.01.06
技术公布日：2022/11/10