心研手环实现情绪可视化，“让心可见”成为现实

心研手环实现情绪可视化，“让心可见”成为现实

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这里是壹脑云科技圈，我是OYBX~

步履不停，一闪而过是现代城市快节奏生活的主旋律。

繁重的工作、学业、人际关系以及各种突发事件应接不暇，不论年龄、性别、职业，人们总是暴露在各种压力源之中。

这种由外在或内在的刺激事件，引起的生理和心理上的反应被称为应激反应，也就是俗称的压力。

适当强度的压力是积极的，帮我们保持警觉，避免危险，提高应对能力。

长时间处于压力状态下，或长期暴露在需要身心不断适应新环境的状态中，会对人们的生理和心理健康造成扭曲，导致焦虑、挫败、抑郁等异常情绪和心理健康问题。

问题是：每个人处理压力的方式不尽相同，压力引起的症状也是各异的，很难从外在表现准确判断一个人是否处于应激状态。

关于心研多模态手环

中科心研基于智能科学行业的混合应用技术，研制了一款实时监测压力的可穿戴式手环——心研多模态手环（以下简称心研手环）。

心研手环以多种生理和行为数据的采集、融合分析为基础，对佩戴者的心理压力水平进行连续、动态、实时的监测与评估，还可以对异常的压力水平作出预警提示。

那么心研手环是如何实现这些功能的呢？

心研手环的核心在于集成了高精度、小型化、低功耗的光电容积传感器、皮肤电阻传感器、加速度传感器、角速度传感器、环境传感器等一系列模组。

当使用者佩戴后，便实时采集这些数据，并提取出心率（HR）、心率变异性（HRV：SDNN、RMSSD、N20、N50）、频带能量值（LF、HF）、皮温、皮肤导电水平（SCL）、皮肤导电反应（SCR）、以及加速度（ACC）、角速度（GYRO）。

通过提取出来的 90+ 的特征，输入深度学习模型，实时预测压力水平。

为了科研级的精度和灵敏度，我们与市面上其它同类型科研设备进行同质性分析，如 Polar 心率带、Empatica E4 智能手表、Shimmer、BIOPAC 等科研设备进行对比分析，发现心研手环与这些科研设备在数据采集的精度和灵敏度上的一致性非常高，完全满足科研人员数据分析的要求。

这套技术可以实现的核心特点有两个：

1.采集佩戴者的多种外周生理数据，并从中分析提取与应激状态关联度最高的特征指标，构造比以往使用单个生理指标更为全面、综合的应激状态监测与识别模型。

2.心研手环体型小巧，长期佩戴时不会影响人们的日常生活，因此适用于长程数据采集。

通过长程数据采集，我们还可以根据佩戴者自身的数据进行模型校准，从而构建基于佩戴者个人数据的动态应激监测与识别模型。

心研手环应用场景非常广泛，相较于科研实验只能在实验室中使用的大型医学设备，这套设备不仅适用于科研场景下的个体和群体实验，满足科研级别的数据精度要求。

同时其易于佩戴、不会影响佩戴者身体活动自由度的特点也适用于自然生态情境下的各种实验，满足灵活、多变的使用需求和场景。

在验证心研手环有效性的实验阶段，我们在严格控制各种变量的实验室环境和实际应用场景中都设计并开展了一系列实验。

在通过 VR 设备实现的高空应激场景、即时演讲场景、学校生活环境、日常生活环境等多个具有高生态效度的场景中使用心研手环采集生理和行为数据，进一步验证并更新了手环采集数据的精度、灵敏度，以及压力状态识别模型。

心研手环应用在多个行业领域

这款科研级可穿戴心研多模态手环在多个行业领域也有着广泛应用。

教育行业：

目前，整套技术已在教育行业进行试点，学生心理健康筛查服务，使用中科心研自主开发的快检箱搭配智能手环，实现针对学生心理健康问题多维度的快速、准确筛查。

司法行业：

该技术应用于服刑人员的自杀风险评估。

军民融合领域：

应用于特种人员的选拔，训练，精神卫生健康筛查等。

未来向更多行业领域和使用场景拓展

不远的将来，科研级可穿戴手环将向更多行业领域和使用场景拓展。

比如，核心技术可以被用于开发市场化的穿戴式智能手表，实时、动态地监测并评估公安人员（工作压力/选拔）、医务人员（心理健康状况）、孕妇（有产后焦虑 / 抑郁的风险）、企业高管或白领（工作压力）这类容易处于高应激状态的人群的压力水平和情绪状态。

其次，基于手环采集的生理数据，建立的应激监测与识别模型也有着非常广泛的应用场景。

除了日常工作、学习、生活等场景，识别模型还可以被应用到特殊作业或训练场景中。

比如对特殊兵种、空中交通管制员、高铁调度员等作业人员的应激状态进行实时监测与评估，有助于提升这些特种行业工作人员的作业安全和作业效能，保证生产生活的安全。

最后，该手环所使用的压力识别人工智能算法也可以被移植到其他种类产品的硬件和系统中，或者基于这些算法开发其他与压力相关的产品。

内容 | 转载自中科心研
排版 | OYBX
校对 | Ting Zhang 喵君姐姐