技术领域

[0001] 本发明涉及老年健康护理领域， 尤其涉及一种基于虚拟现实的辅助老年痴呆症 患者寻找物品的系统及方法。

背景技术

[0002] 老年痴呆症 （又称 "阿尔茨海默病"） 是一种会导致记忆力、 执行力、 视觉空间 、 语言交流、 抽象思维、 学习和计算等多方面大脑认知功能障碍的神经 退行性 疾病。 老年痴呆症常发生在老年期或者老年前期， 患病风险随着年齢增长而增 力口。 记忆障碍往往出现在老年痴呆症早期， 尤其是近记忆障碍较为严重， 患者 在几小吋甚至数分钟前发生的事情都无法回忆 。 在老年痴呆症早期， 常常表现 为吋而头脑清醒吋而出现头脑失忆近事遗忘的 情况， 这种状态称谓间隙性头脑 失忆状态。 在患者日常生活中， 通常需要寻找自己几小吋甚至数分钟前放置的 物品， 例如茶杯、 鞋子、 袜子、 眼镜、 手表等。 然而， 由于患者吋而出现近记 忆障碍而无法回想起自己放置物品的具体位置 ， 导致患者无法找不到自己所需 的物品而产生焦虑心理， 从而进一步加深了患者的病情。 因此， 有必要提供一 种用于辅助老年痴呆症患者寻找物品的系统及 方法， 来帮助患者出速找到自己 所需物品。

技术问题

[0003] 本发明的主要目的在于提供一种基于虚拟现实 的辅助老年痴呆症患者寻找物品 的系统及方法， 旨在解决现有技术不能辅助老年痴呆症患者快 速找到自己所需 物品的问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为实现上述目的， 本发明提供了一种基于虚拟现实的辅助老年痴 呆症患者寻找 物品的系统， 运行于可穿戴设备中， 所述系统包括：

[0005] 失忆监测模块， 用于通过设置在所述可穿戴设备上的脑电传感 器监测老年痴呆 症患者的脑电波信号， 以及根据所述脑电波信号判断患者是否处于头 脑失忆状 态；

[0006] 现实场景虚拟模块， 用于当患者处于头脑失忆状态吋通过设置在所 述可穿戴设 备上的视频记录仪采集患者身边的现实场景影 像， 从采集的现实场景影像中识 别出患者的行为动作信息， 以及根据行为动作信息从可穿戴设备的存储器 中匹 配出与患者存放物品经历相关的虚拟场景影像 ；

[0007] 物品位置识别模块， 用于从所述虚拟场景影像中识别出患者存放物 品的位置信 息；

[0008] 寻找物品指弓 I模块， 用于控制设置在所述可穿戴设备上的扬声器播 放存放物品 的位置信息来指引患者寻找存放的物品。

[0009] 优选的， 所述物品位置识别模块还用于在所述虚拟场景 影像中标示出患者存放 物品的位置标记。

[0010] 优选的， 所述寻找物品指引模块还用于控制设置在所述 可穿戴设备上的投影仪 将标示有所述位置标记的虚拟场景投射到患者 前方指引患者寻找存放的物品。

[0011] 优选的， 所述虚拟场景影像是由患者的监护者预先拍摄 制作并通过所述可穿戴 设备的 USB端口导入到所述存储器中。

[0012] 进一步地， 所述失忆监测模块根据所述脑电波信号判断患 者是否处于头脑失忆 状态通过如下步骤实现：

[0013] 将采集的脑电波信号进行预处理来剔出干扰信 号；

[0014] 利用小波包分解法提取脑电波信号的特征波段 alpha波、 delta波、 theta波和 beta 波；

[0015] 采用频带能量比例值法分析特征波段 alpha波、 delta波、 theta波和 beta波的频谱 来判断患者是否处于头脑失忆状态。

[0016] 本发明还提供了一种基于虚拟现实的辅助老年 痴呆症患者寻找物品的方法， 应 用于可穿戴设备中， 所述方法包括步骤：

[0017] 通过设置在所述可穿戴设备上的脑电传感器监 测老年痴呆症患者的脑电波信号 [0018] 根据所述脑电波信号判断患者是否处于头脑失 忆状态；

[0019] 当患者处于头脑失忆状态吋， 通过设置在所述可穿戴设备上的视频记录仪采 集 患者身边的现实场景影像；

[0020] 从采集的现实场景影像中识别出患者的行为动 作信息；

[0021] 根据行为动作信息从可穿戴设备的存储器中匹 配出与患者存放物品经历相关的 虚拟场景影像；

[0022] 从所述虚拟场景影像中识别出患者存放物品的 位置信息；

[0023] 控制设置在所述可穿戴设备上的扬声器播放存 放物品的位置信息来指引患者寻 找存放的物品。

[0024] 优选的， 该方法还包括步骤： 在所述虚拟场景影像中标示出患者存放物品的 位 置标记。

[0025] 优选的， 该方法还包括步骤： 控制设置在所述可穿戴设备上的投影仪将标示 有 所述位置标记的虚拟场景投射到患者前方指引 患者寻找存放的物品。

[0026] 优选的， 所述虚拟场景影像是由患者的监护者预先拍摄 制作并通过所述可穿戴 设备的 USB端口导入到所述存储器中。

[0027] 优选的， 所述根据所述脑电波信号判断患者是否处于头 脑失忆状态的步骤包括 如下步骤：

[0028] 将采集的脑电波信号进行预处理来剔出干扰信 号；

[0029] 利用小波包分解法提取脑电波的特征波段 alpha波、 delta波、 theta波和 beta波； [0030] 采用频带能量比例值法分析特征波段 alpha波、 delta波、 theta波和 beta波的频谱 来判断患者是否处于头脑失忆状态。

发明的有益效果

有益效果

[0031] 相较于现有技术， 本发明所述基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患 者寻找物品的 系统及方法采用上述技术方案， 达到了如下技术效果： 能够通过虚拟患者存放 物品经历相关的虚拟场景来辅助患者出现头脑 失忆吋快速找到自己所需物品。 对附图的简要说明 附图说明

[0032] 图 1是本发明基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患� �寻找物品的系统优选实施例 的功能模块示意图；

[0033] 图 2是本发明基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患� �寻找物品的方法优选实施例 的流程图优选实施例的流程图。

[0034] 本发明目的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0035] 为更进一步阐述本发明为达成上述目的所采取 的技术手段及功效， 以下结合附 图及较佳实施例， 对本发明的具体实施方式、 结构、 特征及其功效进行详细说 明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明 ， 并不用于限定 本发明。

[0036] 参照图 1所示， 图 1是本发明基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患� �寻找物品的系 统优选实施例的功能模块示意图。 在本实施例中， 所述基于虚拟现实的辅助老 年痴呆症患者寻找物品的系统 10安装并运行于可穿戴设备 1中， 所述可穿戴设备 1包括， 但不仅限于， 脑电传感器 11、 视频记录仪 12、 扬声器 13、 投影仪 14、 存 储器 15以及微处理器 16。 所述脑电传感器 11、 视频记录仪 12、 扬声器 13、 投影 仪 14、 存储器 15均通过数据总线连接至所述微处理器 16上， 并能通过微处理器 1 6与所述基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患者� �找物品的系统 10进行信息交互。 在本实施例中， 所述可穿戴设备 1可以集成在患者佩戴在头上的帽子、 头带或围 脖等。

[0037] 所述脑电传感器 11是一种侦测使用者脑电波信号的感测器， 用于从佩戴有可穿 戴设备 1的患者脑部侦测出患者的脑电波信号， 脑电传感器 11从患者头部额头上 方区域采集患者的脑电波信号。 所述视频记录仪 12可以是一种可以 360度旋转的 摄像头或者小型影像摄取装置， 用于采集患者身边的现实场景影像。 所述扬声 器 13可以为一种低音喇叭、 耳机或者其它发声装置， 用于播放患者存放物品的 位置信息。 所述投影仪 14是一种微型影像投影装置， 用于将患者存放物品经历 相关的虚拟场景影像投射到患者前面， 以指引患者寻找存放的物品。 所述存储 器 15可以为一种只读存储单元 ROM, 电可擦写存储单元 EEPR0M或快闪存储单 元 FLASH等存储单元， 用于存储多个与患者存放物品经历相关的虚拟 场景影像 ， 例如患者平吋经常将物品存放在室内的场景影 像。 所述微处理器 16可以为中 央处理器 （CPU) 、 处理器、 微控制器 （MCU) 、 数据处理芯片、 或者具有数 据处理功能的信息处理单元， 用于执行所述基于虚拟现实的辅助老年痴呆症 患 者寻找物品的系统 10以便帮助患者寻找所需的物品。 所述物品为患者生活中经 常使用的家居物品， 包括但不仅限于， 茶杯、 鞋子、 袜子、 眼镜、 手表等。

[0038] 所述基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患者寻找 物品的系统 10包括， 但不仅局限 于， 失忆监测模块 101、 现实场景虚拟模块 102、 物品位置识别模块 103以及寻找 物品指引模块 104。 本发明所称的模块是指一种能够被所述可穿戴 设备 1的微处 理器 16执行并且能够完成固定功能的一系列计算机� ��序指令段， 其存储在所述 婴幼儿车 1的存储器 15中。

[0039] 所述失忆监测模块 101用于通过脑电传感器 11监测老年痴呆症患者的脑电波信 号， 并根据脑电波信号判断患者是否处于头脑失忆 状态。 一般地， 在患者出现 老年痴呆症早期， 会经常出现吋而头脑清醒吋而出现头脑失忆近 事遗忘的情况 ， 这种状态称谓间隙性头脑失忆状态。 所述失忆监测模块 101根据所述脑电波信 号判断患者是否处于头脑失忆状态通过如下步 骤实现： 当脑电传感器 11采集患 者的脑电波信号后， 失忆监测模块 101进行脑电波信号预处理来剔出干扰信号， 并利用小波包分解法提取脑电波信号的特征波 段， 例如 delta波、 theta波、 alpha 波、 beta波。 本实施例可采取归一化能量相对监测法， 即采用频带能量比例值法

(Frequency Band Energy Ratio, FBER) 分析特征波段 delta波、 theta波、 alpha波 、 beta波的频谱来判断患者是否处于头脑失忆状� �， 该频带能量比例值法包括： 1) 当 alpha波为主， FBERa等于 0.8至 1单位之间， 头脑处于清醒状态； 2) 当 FBE R (beta) >FBER (alpha) 且 FBER (alpha+beta) > FBER(theta+delta)吋， 头脑 处于失忆状态。

[0040] 所述现实场景虚拟模块 102用于当患者处于头脑失忆状态吋通过视频记 录仪 12 采集患者身边的现实场景影像， 并从采集的现实场景影像中识别出患者的行为 动作信息。 在本实施例中， 所述现实场景影像包括患者身边的现实场景以 及患 者本身的影像。 所述现实场景虚拟模块 102可以采用现有的影像识别技术从现实 场景影像中识别出患者的行为动作信息， 包括患者寻找物品常表现出来的神态 表情以及双手翻东西的动作。

[0041] 所述现实场景虚拟模块 102还用于根据行为动作信息从存储器 15中匹配出与患 者存放物品经历相关的虚拟场景影像。 在本实施例中， 所述存储器 15存储有多 幅患者存放物品经历相关的虚拟场景影像， 例如患者平吋经常将物品存放在室 内地点的场景影像， 所述虚拟场景影像由监护者预先拍摄制作并通 过 USB端口导 入到所述存储器 15中。

[0042] 所述物品位置识别模块 103用于从所述虚拟场景影像中识别出患者存放 物品的 位置信息， 并在该虚拟场景影像中标示出存放物品的位置 标记。 具体地， 所述 物品位置识别模块 103可以根据患者平吋经常将物品存放在室内地 点来识别出患 者存放物品的位置信息， 并采用指示箭头位置标记将存放物品的位置在 虚拟场 景影像中标示出来。

[0043] 所述寻找物品指引模块 104用于控制扬声器 13播放存放物品的位置信息指来引 患者寻找存放的物品， 以及控制投影仪 14将标示有位置标记的虚拟场景投射到 患者前方指引患者寻找存放的物品。 在本实施例中， 寻找物品指引模块 104可以 控制投影仪 14播放语音信息来指引患者寻找存放的物品， 或者控制投影仪 14将 虚拟场景投射到患者前方的室内墙壁、 地板或者衣柜壁上来患者前方指引患者 寻找存放的物品， 从而达到帮助老年痴呆症患者在出现头脑失忆 吋快速找到自 己所需物品的效果。

[0044]

[0045] 本发明还提供了一种基于虚拟现实的辅助老年 痴呆症患者寻找物品的方法， 应 用于佩戴在老年痴呆症患者头上的可穿戴设备 中， 通过虚拟出患者存放物品经 历相关的虚拟场景来辅助患者快速找到自己所 需物品。

[0046] 如图 2所示， 图 2是本发明基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患� �寻找物品的方法 优选实施例的流程图优选实施例的流程图。 在本实施例中， 参考图 1所示， 所述 基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患者寻找物品 的方法包括步骤：

[0047] 步骤 S21， 通过脑电传感器监测老年痴呆症患者的脑电波 信号； 具体地， 失忆 监测模块 101通过脑电传感器 11监测老年痴呆症患者的脑电波信号。 通常地， 在 患者出现老年痴呆症早期， 会经常出现吋而头脑清醒吋而出现头脑失忆近 事遗 忘的情况， 这种状态称谓间隙性头脑失忆状态。

[0048] 步骤 S22， 根据脑电波信号判断患者是否处于头脑失忆状 态； 具体地， 失忆监 测模块 101根据脑电波信号判断患者是否处于头脑失忆 状态。 在本实施例中， 所 述步骤 S22包括如下步骤： 当脑电传感器 11采集患者的脑电波信号后， 失忆监测 模块 101进行脑电波信号预处理来剔出干扰信号， 并利用小波包分解法提取脑电 波信号的特征波段， 例如 delta波、 theta波、 alpha波和 beta波。 本实施例可采取归 一化能量相对监测法， 即采用频带能量比例值法 （Frequency Band Energy Ratio, FBER) 分析特征波段 delta波、 theta波、 alpha波和 beta波的频谱来判断患者是否 处于失忆状态， 该频带能量比例值法包括： 1) 当 alpha波为主， FBERa等于 0.8至 1单位之间， 头脑处于清醒状态； 2) 当 FBER (beta) >FBER (alpha) 且 FBER

(alpha+beta) > FBER(theta+delta)吋， 头脑处于失忆状态。 若患者处于头脑失忆 状态， 则流程执行步骤 S23 ; 若患者未处于头脑失忆状态， 则流程返回步骤 S21

[0049] 步骤 S23， 通过视频记录仪采集患者身边的现实场景影像 ； 具体地， 当患者处 于头脑失忆状态吋， 现实场景虚拟模块 102控制视频记录仪 12进行 360度旋转来 采集患者身边的现实场景影像。 在本实施例中， 所述视频记录仪 12通过 360度旋 转可以摄取到包括患者身边的现实场景以及患 者本身影像的现实场景影像。

[0050] 步骤 S24， 从采集的现实场景影像中识别出患者的行为动 作信息。 在本实施例 中， 现实场景虚拟模块 102可以采用现有的影像识别技术从现实场景影 像中识别 出患者的行为动作信息， 包括患者寻找物品常表现出来的神态表情以及 双手翻 东西的动作。

[0051] 步骤 S25， 根据行为动作信息从存储器中匹配出与患者存 放物品经历相关的虚 拟场景影像； 具体地， 现实场景虚拟模块 102根据行为动作信息从存储器 15中匹 配出与患者存放物品经历相关的虚拟场景影像 。 在本实施例中， 所述存储器 15 存储有多幅患者存放物品经历相关的虚拟场景 影像， 例如患者平吋经常将物品 存放在室内地点的场景影像， 所述虚拟场景影像由监护者预先拍摄制作并通 过 所述可穿戴设备 1的 USB端口导入到所述存储器 15中。

[0052] 步骤 S26， 从虚拟场景影像中识别出患者存放物品的位置 信息， 并在虚拟场景 影像中标示出存放物品的位置标记。 在本实施例中， 物品位置识别模块 103从所 述虚拟场景影像中识别出患者存放物品的位置 信息， 并在该虚拟场景影像中标 示出存放物品的位置标记。 具体地， 物品位置识别模块 103可以根据患者平吋经 常将物品存放在室内地点来识别出患者存放物 品的位置信息， 并采用指示箭头 位置标记将存放物品的位置在虚拟场景影像中 标示出来。

[0053] 步骤 S27， 控制扬声器播放存放物品的位置信息指或者控 制投影仪将标示有位 置标记的虚拟场景投射到患者前方指引患者寻 找存放的物品。 具体地， 寻找物 品指引模块 104控制扬声器 13播放存放物品的位置信息指来引患者寻找存� ��的物 品， 或者控制投影仪 14将标示有位置标记的虚拟场景投射到患者前� ��指引患者 寻找存放的物品。 在本实施例中， 寻找物品指引模块 104可以控制投影仪 14播放 语音信息来指引患者寻找存放的物品， 或者控制投影仪 14将虚拟场景投射到患 者前方的室内墙壁、 地板或者衣柜壁上来患者前方指引患者寻找存 放的物品， 从而达到帮助老年痴呆症患者出现头脑失忆吋 快速找到自己所需物品的效果。

[0054]

[0055] 以上仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效 功能变换， 或直接或间接运用在 其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。

工业实用性

[0056] 相较于现有技术， 本发明所述基于虚拟现实的辅助老年痴呆症患 者寻找物品的 系统及方法采用上述技术方案， 达到了如下技术效果： 能够通过虚拟患者存放 物品经历相关的虚拟场景来辅助患者出现头脑 失忆吋快速找到自己所需物品。