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多模态心理采集分析软件

对标 E-Prime 实验设计逻辑,融合多通道生理信号同步采集与实时分析 从刺激编排到数据报告,一站式心理生理学实验平台

<1ms
刺激-信号同步精度
10+
信号模态同步
可视化
拖拽式实验设计
毫秒级
事件标记精度

设计理念:人因/心理实验逻辑 + 多模态生理融合

本软件在「结构化流程图 + 精确时间控制 + 随机化条件」核心实验设计范式的基础上,将单一的行为反应时记录扩展为「多通道生理信号 + 行为反应 + 音视频环境」的同步采集与分析, 实现从「刺激呈现」到「生理响应」的全链路闭环。

核心功能模块

专为心理生理学/人因工程实验深度优化

可视化实验设计器

类似 E-Prime 的 Structure 视图,拖拽式流程图设计实验。支持顺序、随机、区块随机、拉丁方等多种实验编排模式,无需编写代码即可完成复杂实验设计。

流程图拖拽 条件分支 循环嵌套

多模态刺激引擎

支持文本、图片、音频、视频、交互网页等多种刺激材料。精确控制刺激呈现时长(毫秒级),支持 ISI、SOA、ITI 等时间参数灵活配置,自动发送事件标记到生理信号流。

文本/图片 音频/视频 网页交互

多通道信号同步采集

同时采集 PPG、ECG、EDA、EEG、皮温、六轴运动、面部视频、环境音频等信号。所有通道严格时间同步,确保刺激事件与生理响应的精确对齐。

硬件同步 时间戳对齐 事件标记

实时信号处理与特征提取

采集过程中实时计算心率、HRV(时域/频域/非线性)、SCR/SCL、呼吸率、面部情绪、头部动作等特征指标。支持实时波形显示与异常报警。

实时滤波 特征计算 波形显示

事件分段与片段锁定

基于刺激事件标记自动截取信号片段(Epoch),支持基线校正、时间窗自定义、叠加平均(ERP/ERD 风格)。可一键导出刺激-响应对应的生理数据段。

自动分段 基线校正 叠加平均

数据导出与第三方兼容

支持 EDF、CSV、MAT 等多种格式导出。数据可直接导入 EEGLAB、FieldTrip、SPSS、Python(MNE、NeuroKit2)等分析工具,无缝衔接后续深度分析。

EDF/CSV/MAT EEGLAB Python

全模态信号采集矩阵

覆盖心理生理学实验所需的全部信号类型,支持多源异构数据同步

PPG / ECG

心率、血氧、HRV、心电波形

500Hz / 1kHz

EDA 皮肤电

SCL、SCR、波峰检测

最小 0.01 μS

皮温 / 呼吸

皮肤温度、呼吸波形、呼吸率

±0.1°C 精度

六轴运动

加速度、陀螺仪、姿态角

100Hz 采样

面部视频

表情识别、AU 动作单元、视线追踪

30fps 同步

环境音频

声强、音调、情绪识别

44.1kHz 采样

EEG 脑电

α/β/θ/δ 频带、事件相关电位

研发中

EMG 肌电

表面肌电、RMS、中位频率

研发中

实验设计流程

五步完成从实验设计到数据报告的全流程,降低心理生理学实验技术门槛

1

设计实验

拖拽式流程图编排刺激序列,设置随机化规则与条件分支

2

配置信号

选择采集硬件通道,配置采样率、滤波参数与实时计算指标

3

运行采集

刺激自动呈现,生理信号与行为反应同步记录,实时波形监控

4

事件分段

基于刺激标记自动截取信号片段,基线校正与叠加平均

5

分析报告

自动生成统计图表与数据报告,支持 EDF/CSV/MAT 导出

实验设计能力详解

随机化与平衡设计

支持完全随机、区块随机、拉丁方、Counterbalance 等多种随机化策略,消除顺序效应。可设置约束条件(如相邻试次不重复)。

毫秒级时间控制

精确控制刺激呈现时长(Duration)、刺激间间隔(ISI)、刺激 onset 异步(SOA),支持等待被试反应或固定时长两种模式。

条件分支与反馈

基于被试反应(正确/错误/反应时)自动跳转不同流程分支,支持即时反馈(视觉/听觉)与适应性难度调整。

列表对象与属性绑定

类似 E-Prime List Object,通过表格管理试次变量(刺激文件、条件标签、正确反应键),自动绑定到刺激对象与数据记录。

实时分析能力详解

心血管指标实时计算

实时输出心率(HR)、血氧(SpO2)、HRV 时域(SDNN、RMSSD)、频域(LF、HF、LF/HF)及非线性(Poincaré、DFA)指标。

皮肤电深度分析

实时分解 SCL(tonic 水平)与 SCR(phasic 反应),自动检测 SCR 波峰、计算波峰幅度、上升时间、半恢复时间、曲线下面积。

面部情绪与 AU 分析

基于视频流实时识别基本情绪(喜、怒、哀、惧等),提取面部动作单元(AU)强度,支持头部姿态与视线方向追踪。

音频情绪与声强分析

实时分析环境音频的声压级(SPL)、基频(F0),识别语音情绪特征(语速、音强变化、共振峰),支持声纹事件标记。

与 E-Prime 能力对比

在保留经典实验设计能力的同时,扩展多模态生理采集与实时分析

能力维度 E-Prime 3 本软件
可视化实验设计
刺激呈现(文本/图片/音视频)
反应时与行为数据记录
随机化与条件编排
多通道生理信号同步采集
实时生理特征计算(HRV/SCR/呼吸)
面部视频与情绪识别
音频情绪与环境声分析
刺激-生理事件时间同步
信号分段与叠加平均(Epoch)
生理数据导出(EDF/CSV/MAT)
中文界面与本土化支持 有限

典型应用场景

覆盖心理学、人因工程、临床评估、军警测谎等多个领域

认知与情绪研究

Stroop 任务、Go/NoGo、情绪图片(IAPS)实验,同步记录反应时与心血管、皮肤电响应,探索认知负荷与情绪唤醒机制。

反应时 HRV SCR

人因工程与工效学

驾驶模拟、人机交互界面评估、工作负荷监测,结合六轴运动与生理信号,量化操作疲劳与注意力分配。

六轴姿态 心率 EDA

心理测试与测谎(CQT/MGQT)

对照问题测试法、混合问题测试法,同步采集皮电、心率、呼吸、血压、面部微表情,自动生成多通道反应图谱与评分报告。

皮电 心率 表情

临床心理评估

焦虑/抑郁量表结合生理验证、创伤后应激(PTSD)评估、自主神经功能检查,提供客观生理指标支撑诊断。

HRV SCL 呼吸

教育心理实验室

高校心理学实验教学、学生自主设计实验、毕业论文数据采集,降低实验技术门槛,专注研究设计本身。

教学模板 批量采集 报告导出

用户体验(UX)研究

产品原型测试、广告效果评估、网页可用性研究,同步眼动、面部情绪、皮肤电与行为点击数据,量化用户情感旅程。

面部表情 EDA 点击热图

系统要求与兼容性

运行环境

操作系统 Windows 10/11 (64位)
处理器 Intel i5 / AMD Ryzen 5 及以上
内存 8GB 及以上(推荐 16GB)
存储 SSD,剩余空间 50GB+
显示 1920×1080 及以上

兼容硬件与数据格式

自有采集设备 采集盒 / 腕表 / 医疗腕表
第三方 EEG 兼容 EDF 标准格式设备
数据导出 EDF / CSV / MAT / JSON
分析工具对接 EEGLAB / MNE / NeuroKit2
统计软件 SPSS / R / Python / MATLAB