大脑信息获取与信息加工的状态识别

周 宇，栗 觅，吕胜富

（1.北京工业大学 电子信息与控制工程学院，北京100124；2.辽宁石油化工大学 计算机与通信工程学院，辽宁 抚顺113001；3.磁共振成像脑信息学北京市重点实验室，北京100053）

0 引 言

大脑状态识别研究领域中，关于情感模型［1］、人脸表情识别［2，3］、语音信号情感识别［4－6］、情感仿生代理［7］等情感识别的研究较多，而涉及人类工作状态识别的研究较少。信息获取和信息加工状态属于工作状态中的2种基本脑功能状态，研究其识别问题对工作状态识别的研究具有一定帮助。

先前研究表明，不同的眼球运动状态表示人们在阅读时不同的视觉行为，这种不同的视觉行为反映了大脑处于不同的工作状态或思维状态［8－11］。人脑在信息加工时，首先从外界获取信息，然后进行信息整合处理。由于在获取外部视觉信息和整合加工信息时的脑工作状态不同，对应的眼动模式或许存在差异。统计图是人们日常生活十分重要的信息载体，统计图阅读过程中涉及多种大脑信息处理过程，其中最基本的信息处理包括信息获取 （值的提取）和信息加工 （关系比较）。本文研究基于眼动信号对以上2种信息处理过程进行识别的方法。通过分析信息获取和信息加工的眼动模式和瞳孔直径、眼跳距离、注视次数等眼动数据，使用SVM 分类器研究这2种信息处理过程的大脑状态识别问题。

1 眼动数据的获取

1.1 实验材料

我们使用柱状统计图作为研究对象，分析和识别人们在阅读统计图时的信息获取和信息整合的眼动模式以及对应的大脑状态。……