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使用 fNIRS 与腕带振动生物反馈的心理压力检测与表现提升

信号处理 2024-09-13 v1

摘要

任何人在其日常活动中都会经历不同种类和不同程度的心理压力,这对其表现具有破坏性影响。因此,提出一种系统的压力管理和表现提升方法至关重要。本文提出了一种全面的便携式实时生物反馈系统,旨在促进压力管理并进而提升表现。为此,我们开发了一种实时脑信号采集设备、一种无线振动生物反馈设备以及一个用于压力水平分类的软件定义程序。更重要的是,通过将系统的所有关键部分顺利桥接,整个系统被设计为具有最小的时间延迟。我们提出了用于在线压力检测应用的不同信号处理和特征提取技术。相应地,通过测试系统的压力分类部分,实现了 83% 的准确率和 92% 的真实心理压力水平检测召回率。此外,该生物反馈系统作为一个整体已在受控实验设置中对 20 名参与者进行了测试。实验评估显示出良好的系统性能,结果表明我们的系统能够帮助参与者将压力水平降低 55%,并将准确率提高 24.5%。从观察结果可以得出结论,所有关于通过奖励学习进行压力管理和表现提升的基本前提也是有效的。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.08089,
  title  = {Mental Stress Detection and Performance Enhancement Using FNIRS and Wrist Vibrator Biofeedback},
  author = {Anita Beigzadeh and Vahid Yazdnian and Kamaledin Setarehdan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08089},
  year   = {2024}
}

备注

Under Review in Biomedical Signal Processing and Control journal