论文部分内容阅读
专注度作为影响青少年发展的一个重要因素,与青少年认知外界和学习生活密切相关。因此,训练并提高青少年的专注度具有非常重要的意义。现有的专注度训练方法大多受专业条件限制,存在训练效果不明显、持续性低和成本高的问题。因为脑电波可以直观反映专注度水平,所以结合脑电波技术对现有专注度训练方法进行改善具有一定研究价值。本文设计一种基于脑电波的青少年专注度训练系统,便于青少年在日常生活中进行专注度训练。具体研究内容如下:提出了一种基于脑电波的兴趣引导专注度训练方法。首先由佩戴脑电波传感器的被训练者与交互机器人进行语音交流;然后系统对所询问物品使用图像算法识别物品种类,并根据种类信息分析被训练者的兴趣爱好;最后数据展示平台播放与兴趣爱好相关的视频,以此来吸引被训练者的注意力,从而达到提升被训练者专注度水平的目的,并根据脑电波专注度反馈分析训练效果。设计了一种基于脑电波技术的青少年专注度训练系统,主要由专注度监测子系统、兴趣引导训练子系统和训练数据展示平台组成。其中,专注度监测子系统主要实现了脑电波数据采集和专注度分析,便于实时了解专注度水平的变化。兴趣引导训练子系统分为语音交互、图像识别、兴趣分析和视频播放。本系统通过使用语音硬件模块实现智能化语音交互的设计。对于图像识别算法,本文设计了适合本系统的训练数据集,并采用改进Retina Net图像识别算法进行目标检测,提高识别的准确度,有利于兴趣分析的实现。另外利用服务器和平台网页播放与兴趣爱好相关的视频,在此基础上进行专注度训练。训练数据展示平台主要是对实时数据和训练过程进行展示,通过记录训练数据便于更好地分析训练效果。本系统在实验室环境下进行了系统测试,能按照正常流程完成专注度训练。通过对被测试者进行连续18天的专注度训练,本系统专注度测量值与舒尔特方格专注度测试标准的平均相对误差为0.53%,日平均专注度提高26.5%,符合舒尔特方格专注度测试标准。测试结果表明本系统的训练具有一定效果,验证了系统的合理性与稳定性。