一种基于脑电的测谎系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201710178669.3 (22)申请日 2017.03.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 107080545 A (43)申请公布日 2017.08.22 (73)专利权人 兰州大学 地址 730000 甘肃省兰州市城关区天水南 路222号 (72)发明人 胡斌 蔡涵书 (74)专利代理机构 北京华识知识产权代理有限 公司 11530 代理人 陈敏 (51)Int.Cl. A61B 5/16(2006.01) A61B 5/0476(2006.01) 审。

2、查员 张红梅 (54)发明名称 一种基于脑电的测谎系统 (57)摘要 发明公开了一种基于脑电的测谎系统， 属于 测谎系统领域。 一种基于脑电的测谎系统， 包括 脑电波采集传感器系统、 脑电波信号预处理系 统、 脑电波信号特征提取系统、 脑电波信号分类 建模系统、 数据库支持系统、 计算机分析系统和 计算机显示系统。 它可以实现利用AR模型处理干 扰信号， 并利用AR模型和基于ARMA模型的自适应 预测器有效规避干扰信号造成的误差， 消除干扰 因素， 同时利用该系统分别采集多个心理素质强 的不说谎受试者和心理素质强的说谎受试者的 数据信号， 将采集大量的特征信息存储在数据储 存系统中， 通过计算。

3、机分析系统将采集嫌疑人的 数据信号与受试者的数据信号进行分析比较， 从 而给出合理化的测谎结果。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 107080545 B 2018.02.23 CN 107080545 B 1.一种基于脑电的测谎系统， 其特征在于： 包括脑电波采集传感器系统、 脑电波信号预 处理系统、 脑电波信号特征提取系统、 脑电波信号分类建模系统、 数据库支持系统、 计算机 分析系统和计算机显示系统， 所述脑电波采集传感器系统、 脑电波信号预处理系统、 脑电波 信号特征提取系统、 脑电波信号分类建模系统依次相连， 所述脑电波信号分类建模系统和 数据库支持系统均与计算机分析系统相。

4、连， 所述计算机分析系统与计算机显示系统相连， 所述脑电波信号预处理系统包括去干扰小波变换算法、 AR模型和基于AR模型的自适应预测 器， 所述数据库支持系统包括数据储存系统， 所述脑电波采集传感器系统分别采集大量心 理素质强的不说谎受试者和心理素质强的说谎受试者的脑电波信号， 所述数据储存系统分 别存储心理素质强的不说谎受试者和心理素质强的说谎受试者经过处理的脑电波信号， 所 述计算机分析系统包括数据提取器、 数据接收器和数据比较器。 2.根据权利要求1所述的一种基于脑电的测谎系统， 其特征在于： 所述脑电波采集传感 器系统采用3导电极传感器、 前置放大电路、 滤波电路和AD转换器。 3.根。

5、据权利要求2所述的一种基于脑电的测谎系统， 其特征在于： 所述滤波电路由低通 电路和陷波电路组成。 4.根据权利要求1或2所述的一种基于脑电的测谎系统， 其特征在于： 所述脑电波采集 传感器系统采用蓝牙技术将采集到的脑电信号送入脑电波信号预处理系统。 5.根据权利要求1所述的一种基于脑电的测谎系统， 其特征在于： 计算机显示系统采用 脑电功率谱阵列图或脑电 、 、 等指标直方图的动态显示。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107080545 B 2 一种基于脑电的测谎系统 技术领域 0001 发明涉及测谎系统领域， 更具体地说， 涉及一种基于脑电的测谎系统。 背景技术 0002 测谎。

6、仪是一种记录多项生理反应的仪器， 可以在犯罪调查中用来协助侦讯， 从而 判断其是否涉及刑案， 利用脑电波采集装置采集脑电波分析是否说谎也得到应用， 但对于 心理素质强受过训练的嫌疑人测谎时准确度不高， 一方面因为脑电波容易受到环境因素的 干扰导致测谎准确度下降， 另一方面对于心理素质强的嫌疑人由于能够参考的信息量比较 少， 特征并不十分明确， 仅仅根据脑电波的波动难以准确判断。 发明内容 0003 1.要解决的技术问题 0004 针对现有技术中存在的对心理素质强受过训练的嫌疑人测谎时准确度不高问题， 发明的目的在于提供一种基于脑电的测谎系统， 它可以实现对心理素质强受过训练的嫌疑 人测谎时准确。

7、度高。 0005 2.技术方案 0006 为解决上述问题， 发明采用如下的技术方案。 0007 一种基于脑电的测谎系统， 包括脑电波采集传感器系统、 脑电波信号预处理系统、 脑电波信号特征提取系统、 脑电波信号分类建模系统、 数据库支持系统、 计算机分析系统和 计算机显示系统， 所述脑电波采集传感器系统、 脑电波信号预处理系统、 脑电波信号特征提 取系统、 脑电波信号分类建模系统依次相连， 所述脑电波信号分类建模系统和数据库支持 系统均与计算机分析系统相连， 所述计算机分析系统与计算机显示系统相连， 所述脑电波 信号预处理系统包括去干扰小波变换算法、 AR模型和基于AR模型的自适应预测器， 所。

8、述数 据库支持系统包括数据储存系统， 所述脑电波采集传感器系统分别采集大量心理素质强的 不说谎受试者和心理素质强的说谎受试者的脑电波信号， 所述数据储存系统分别存储心理 素质强的不说谎受试者和心理素质强的说谎受试者经过处理的脑电波信号， 所述计算机分 析系统包括数据提取器、 数据接收器和数据比较器， 脑电波采集传感器系统采集脑电信号， 干扰信号通过去干扰小波变换算法初步处理干扰信号， 利用AR模型处理干扰信号， 并利用 AR模型和基于AR模型的自适应预测器有效规避干扰信号造成的误差， 消除干扰因素， 同时 利用该系统分别采集多个心理素质强的不说谎受试者和心理素质强的说谎受试者的数据 信号， 将。

9、采集大量的特征信息存储在数据储存系统中， 通过计算机分析系统将采集嫌疑人 的数据信号与受试者的数据信号进行分析比较， 从而给出合理化的测谎结果。 0008 优选地， 所述脑电波采集传感器系统采用3导电极传感器、 前置放大电路、 滤波电 路和AD转换器， 3导脑电极传感器采集信号后， 通过前置放大电路对微弱的脑电信号进行放 大， 通过滤波电路对原始脑电信号进行滤波处理， 信号通过16位AD转换器转换成数字信号。 0009 优选地， 所述滤波电路由低通电路和陷波电路组成， 陷波电路有效的应对脑电信 说 明 书 1/4 页 3 CN 107080545 B 3 号采集时的工频干扰。 0010 优选地。

10、， 所述脑电波信号分类建模系统采用最新的 “973” 项目实验数据分析的数 据模型作为基础指标参量，“973” 项目庞大的实验数据体系的数据模型具有精度高、 数据模 型的不平衡性低等特点， 用户易懂易用， 可以与已有数据进行交叉对比， 进一步提高了测谎 准确度。 0011 优选地， 所述脑电波采集传感器系统采用蓝牙2.0计将采集到的脑电信号送入脑 电波信号预处理系统， 通过蓝牙2.0将脑电信号送入计算机， 传输效率高。 0012 优选地， 计算机显示系统采用脑电功率谱阵列图或脑电 、 、 等指标直方图的动 态显示， 通过脑电功率谱阵列图或脑电 、 、 等指标直方图的动态显示实现脑电指标实时 监。

11、测， 直观、 准确地掌握嫌疑人脑功能状态。 0013 3.有益效果 0014 相比于现有技术， 发明的优点在于： 0015 （1） 本方案的脑电波采集传感器系统采集脑电信号， 干扰信号通过去干扰小波变 换算法初步处理干扰信号， 利用AR模型处理干扰信号， 并利用AR模型和基于AR模型的自适 应预测器有效规避干扰信号造成的误差， 消除干扰因素， 同时利用该系统分别采集多个心 理素质强的不说谎受试者和心理素质强的说谎受试者， 将采集大量的特征信息存储在数据 储存系统中， 通过计算机分析系统将采集嫌疑人的数据信号与受试者的数据信号进行分析 比较， 从而给出合理化的测谎结果。 0016 （2） 3导脑。

12、电极传感器采集信号后， 通过前置放大电路对微弱的脑电信号进行放 大， 通过滤波电路对原始脑电信号进行滤波处理， 信号通过16位AD转换器转换成数字信号。 0017 （3） 陷波电路有效的应对脑电信号采集时的工频干扰。 0018 （4） “973” 项目庞大的实验数据体系的数据模型具有精度高、 数据模型的不平衡性 低等特点， 用户易懂易用， 可以与已有数据进行交叉对比， 进一步提高了测谎准确度。 0019 （5） 通过蓝牙2.0将脑电信号送入计算机， 传输效率高。 0020 （6） 通过脑电功率谱阵列图或脑电 、 、 等指标直方图的动态显示实现脑电指标 实时监测， 直观、 准确地掌握嫌疑人脑功能。

13、状态。 附图说明 0021 图1为本发明的系统原理图； 0022 图2为本发明的脑电波采集传感器系统方框图； 0023 图3为本发明的脑电波信号预处理系统原理图； 0024 图4为本发明的数据库支持系统方框图； 0025 图5为本发明的计算机分析系统方框图。 具体实施方式 0026 下面将结合发明实施例中的附图； 对发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地 描述； 显然； 所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例； 而不是全部的实施例。 基于发明中 的实施例； 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例； 都属于发明保护的范围。 说 明 书 2/4 页 4 CN 10708。

14、0545 B 4 0027 实施例1： 0028 请参阅图1-5， 一种基于脑电的测谎系统， 包括脑电波采集传感器系统、 脑电波信 号预处理系统、 脑电波信号特征提取系统、 脑电波信号分类建模系统、 数据库支持系统、 计 算机分析系统和计算机显示系统， 脑电波采集传感器系统、 脑电波信号预处理系统、 脑电波 信号特征提取系统、 脑电波信号分类建模系统依次相连， 脑电波信号分类建模系统和数据 库支持系统均与计算机分析系统相连， 计算机分析系统与计算机显示系统相连， 脑电波信 号预处理系统包括去干扰小波变换算法、 AR模型和基于AR模型的自适应预测器， 数据库支 持系统包括数据储存系统， 脑电波采。

15、集传感器系统分别采集大量心理素质强的不说谎受试 者和心理素质强的说谎受试者的脑电波信号， 数据储存系统分别存储心理素质强的不说谎 受试者和心理素质强的说谎受试者经过处理的脑电波信号， 计算机分析系统包括数据提取 器、 数据接收器和数据比较器， 脑电波采集传感器系统采集脑电信号， 干扰信号通过去干扰 小波变换算法初步处理干扰信号， 利用AR模型处理干扰信号， 并利用AR模型和基于AR模型 的自适应预测器有效规避干扰信号造成的误差， 消除干扰因素， 同时利用该系统分别采集 多个心理素质强的不说谎受试者和心理素质强的说谎受试者的数据信号， 将采集大量的特 征信息存储在数据储存系统中， 通过计算机分析。

16、系统将采集嫌疑人的数据信号与受试者的 数据信号进行分析比较， 从而给出合理化的测谎结果。 0029 脑电波采集传感器系统采用3导电极传感器、 前置放大电路、 滤波电路和AD转换 器， 3导脑电极传感器采集信号后， 通过前置放大电路对微弱的脑电信号进行放大， 通过滤 波电路对原始脑电信号进行滤波处理， 信号通过16位AD转换器转换成数字信号， 滤波电路 由低通电路和陷波电路组成， 陷波电路有效的应对脑电信号采集时的工频干扰， 脑电波信 号分类建模系统采用最新的 “973” 项目实验数据分析的数据模型作为基础指标参量，“973” 项目庞大的实验数据体系的数据模型具有精度高、 数据模型的不平衡性低等。

17、特点， 用户易 懂易用， 可以与已有数据进行交叉对比， 进一步提高了测谎准确度， 脑电波采集传感器系统 采用蓝牙2.0计将采集到的脑电信号送入脑电波信号预处理系统， 通过蓝牙2.0将脑电信号 送入计算机， 传输效率高， 计算机显示系统采用脑电功率谱阵列图或脑电 、 、 等指标直方 图的动态显示， 通过脑电功率谱阵列图或脑电 、 、 等指标直方图的动态显示实现脑电指 标实时监测， 直观、 准确地掌握嫌疑人脑功能状态。 0030 工作原理： 首先通过该系统分别采集多个心理素质强的不说谎受试者和心理素质 强的说谎受试者数据信号， 将采集大量的特征信息存储在数据储存系统中， 从而构造成一 个合理的数据。

18、库支持系统， 在对心理素质强的嫌疑人测谎时， 通过脑电波采集传感器系统 采集脑电波信号， 并将采集的信号通过蓝牙2.0送到脑电波信号预处理系统， 通过干扰小波 变换算法初步处理干扰信号， 利用AR模型处理干扰信号， 并利用AR模型和基于AR模型的自 适应预测器有效规避干扰信号造成的误差， 消除干扰因素， 将预处理的脑电波信号通过脑 电信号特征提取系统提取大量的特征信息， 采用最新的 “973” 项目实验数据分析的数据模 型作为基础指标参量进行分类建模， 计算机分析系统中的数据接收器接收建模信息， 并通 过数据提取器提取数据库支持系统中的大量数据信息， 利用数据分析比较器分析比较嫌疑 人的脑电信。

19、息和受试者的脑电信息， 并通过计算机显示系统显示， 从而给出合理化的测谎 结果。 0031 以上所述， 仅为发明较佳的具体实施方式； 但发明的保护范围并不局限于此； 任何 说 明 书 3/4 页 5 CN 107080545 B 5 熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内； 根据发明的技术方案及其改进构思 加以等同替换或改变； 都应涵盖在发明的保护范围内。 说 明 书 4/4 页 6 CN 107080545 B 6 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 7 CN 107080545 B 7 图3 图4 说 明 书 附 图 2/3 页 8 CN 107080545 B 8 图5 说 明 书 附 图 3/3 页 9 CN 107080545 B 9 。