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基于单源双模跨注意力Transformer的精神疲劳监测系统
1
作者
张飞杨
方得权
+4 位作者
张帅磊
孙颖
马康
郑德智
樊尚春
《中国测试》
2025年第9期183-190,共8页
针对在真实环境监测精神疲劳面临的分类精度低、系统复杂度高的问题,提出一种基于功能近红外光谱技术和双模态Transformer的精神疲劳监测系统。首先,在模拟驾驶任务中使用自主设计的穿戴式前额脑血氧传感器采集信号,并同步记录主观量表...
针对在真实环境监测精神疲劳面临的分类精度低、系统复杂度高的问题,提出一种基于功能近红外光谱技术和双模态Transformer的精神疲劳监测系统。首先,在模拟驾驶任务中使用自主设计的穿戴式前额脑血氧传感器采集信号,并同步记录主观量表和面部数据用于划分不疲劳、中度疲劳、重度疲劳3种状态;然后,从浓度信号中分别提取脑功能活动成分和传统研究中常被忽视的呼吸成分,输入到创新设计的单源双模跨注意力Transformer中进行分类;最后,设计在线实验进行验证。离线实验结果获得平均准确率为96.59%±1.8%,高于单模态Transformer的90.45%±0.62%;在线实验中报警结果与主观量表一致,实验结束时的车辆损耗程度从100%降低为5%。系统在更准确监测精神疲劳的同时降低了设备复杂度,可应用于海域巡航、民航飞行、人机共驾等实际场景。
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关键词
精神疲劳
功能近红外光谱
脑血氧
呼吸
跨注意力
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职称材料
题名
基于单源双模跨注意力Transformer的精神疲劳监测系统
1
作者
张飞杨
方得权
张帅磊
孙颖
马康
郑德智
樊尚春
机构
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
出处
《中国测试》
2025年第9期183-190,共8页
文摘
针对在真实环境监测精神疲劳面临的分类精度低、系统复杂度高的问题,提出一种基于功能近红外光谱技术和双模态Transformer的精神疲劳监测系统。首先,在模拟驾驶任务中使用自主设计的穿戴式前额脑血氧传感器采集信号,并同步记录主观量表和面部数据用于划分不疲劳、中度疲劳、重度疲劳3种状态;然后,从浓度信号中分别提取脑功能活动成分和传统研究中常被忽视的呼吸成分,输入到创新设计的单源双模跨注意力Transformer中进行分类;最后,设计在线实验进行验证。离线实验结果获得平均准确率为96.59%±1.8%,高于单模态Transformer的90.45%±0.62%;在线实验中报警结果与主观量表一致,实验结束时的车辆损耗程度从100%降低为5%。系统在更准确监测精神疲劳的同时降低了设备复杂度,可应用于海域巡航、民航飞行、人机共驾等实际场景。
关键词
精神疲劳
功能近红外光谱
脑血氧
呼吸
跨注意力
Keywords
mental fatigue
functional near-infrared spectroscopy
cerebral hemoglobin concentration
respiration
cross-attention
分类号
TB9 [一般工业技术]
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作者
出处
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被引量
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1
基于单源双模跨注意力Transformer的精神疲劳监测系统
张飞杨
方得权
张帅磊
孙颖
马康
郑德智
樊尚春
《中国测试》
2025
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