基于脑电的情绪加工与识别技术研究
发布时间：2021-01-07 03:13
情绪是人类心理结构中重要的组成部分,在人的心理生活中起着不可缺少的作用。伴随人机交互技术的发展,情绪感知计算通过赋予计算机感知、识别、理解、表达和适应人的情感能力来建立和谐的人机环境,并使计算机具有更高的、全面的智能,是人机交互自然化和智能化的重要标志。脑电（electroencephalogram,EEG）作为一种能够记录大脑活动的电生理指标,具有和大脑信息加工处理匹配的毫秒级的时间分辨率,同时兼具便携性好、非侵入式的特点,已经成为认知神经科学领域开展情绪加工与识别应用研究的一个重要测量手段。基于脑电探索情绪处理的神经加工机制,发展情绪自动检测与识别的技术,对于促进情绪在认知神经科学、神经工程、人工智能等领域的应用,具有重要的科学意义和应用价值。本文围绕“脑电信号如何表征不同情绪的神经活动”这一科学问题,分别从外部诱发情绪与内部诱发情绪两个方面展开研究:首先,从外部诱发情绪入手,对情绪加工的信息处理机制、情绪的关键信息表征、情绪的分类计算模型等基础问题进行了多角度探索;其次,针对内部诱发情绪没有时间锚点难以准确测量的问题,设计了内外部诱发与外部诱发联合的情绪实验,探究其脑电信号特性与...
【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Lang二维情绪分类模型
庸で樾餍畔ⅲ????绪行为[15,16]。情绪处理与感知、认知、动机和行动紧密相连，情绪不是单纯地包含在一个区域或系统中，而是大脑区域网络的动态联合[17,18]。情绪的处理和调节会调用包括杏仁核(amygdala)、背外侧前额叶皮质(dorsolateralprefrontalcortexDLPFC)、腹外侧前额叶皮质(ventrolateralprefrontalcortex(VLPFC)、颞上回（superiortemporalgyrus,STG）、角回(angulargyrus)、辅助运动区（supplementarymotorarea,SMA)和前扣带回皮层(anteriormiddlecingulatecortex,AMCC)等[19,20]多个区域在内的神经网络，如图1.2[20]。图1.2情绪处理调节相关的大脑区域和网络[20]近年来，神经影像技术的快速发展允许更准确地测量大脑的结构和机能。大脑的非侵入式成像方法包括功能磁共振成像(functionalmagneticresonanceimaging,fMRI)、功能性近红外光谱(functionalnear-infraredspectroscopy,fNIRS)、脑磁(magnetoencephalography,MEG)、脑电等（见图1.3[21]）。在这些成像方法中，fMRI具备较高的空间分辨率，但是设备体积庞大，价格昂贵，不宜实际应用，而且其成像的生理学基础是血氧水平依赖性(bloodoxygenationleveldependent,BOLD)，时间分辨率较低，因此针对毫秒级水平的神经元动态活动研究，fMRI存在无法克服的缺陷。脑电通过在头皮上放置的电极，可以实时采集大脑锥体细胞和神经集群的放电活动，具有和大脑信息加工处理匹配的时间分辨率，而且脑电设备体积小，易携带，价格低廉，易于推广，已经成为大脑信号探测和功能研究的重要工具，是人机交互和智能情感计算(affectivecomputing,AC)应用的一个重要手段。
战略支援部队信息工程大学博士学位论文第4页图1.3常见脑功能成像方法时间空间分辨率比较[21]1.2.3情绪诱发的心理实验方法进行情绪研究的重要前提条件之一就是诱发出人的客观、稳定而可靠的情绪，根据情绪诱发方式的不同，可以分为外部诱发情绪和内部诱发情绪[22,23]。（1）外部诱发情绪外部诱发情绪是利用富有情绪色彩的图片、声音、视频或者其他可以唤起情绪的外部刺激材料诱发而产生的，情绪诱发效果较好，是目前情绪研究较为常用的一种情绪诱发方式。外部诱发情绪的刺激材料包括视觉刺激，听觉刺激，嗅觉刺激和多通道刺激等。视觉刺激视觉刺激是指利用不同情绪内容的图片、文字等来诱发目标情绪。现有的标准化视觉刺激材料包括国际情感图片库(internationalaffectivepicturesystem,IAPS)[24,25]（如图1.4）、面孔表情图片库(picturesoffacialaffect,POFA)[26]、英语情感词库(affectivenormsforEnglishwords,ANEW)[27]等。国内研究者罗跃嘉等人针对中国本土文化的特点，建立了中国情感图片库(Chineseaffectivepicturesystem,CAPS)[28]（如图1.5），汉语情感词系统(Chineseaffectivewordssystem,CAWS)[29]等。这些标准化制定的视觉刺激材料在情绪领域的研究中得到了广泛应用。图1.4IAPS图片示例[24]
本文编号：2961787
【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Lang二维情绪分类模型
庸で樾餍畔ⅲ????绪行为[15,16]。情绪处理与感知、认知、动机和行动紧密相连，情绪不是单纯地包含在一个区域或系统中，而是大脑区域网络的动态联合[17,18]。情绪的处理和调节会调用包括杏仁核(amygdala)、背外侧前额叶皮质(dorsolateralprefrontalcortexDLPFC)、腹外侧前额叶皮质(ventrolateralprefrontalcortex(VLPFC)、颞上回（superiortemporalgyrus,STG）、角回(angulargyrus)、辅助运动区（supplementarymotorarea,SMA)和前扣带回皮层(anteriormiddlecingulatecortex,AMCC)等[19,20]多个区域在内的神经网络，如图1.2[20]。图1.2情绪处理调节相关的大脑区域和网络[20]近年来，神经影像技术的快速发展允许更准确地测量大脑的结构和机能。大脑的非侵入式成像方法包括功能磁共振成像(functionalmagneticresonanceimaging,fMRI)、功能性近红外光谱(functionalnear-infraredspectroscopy,fNIRS)、脑磁(magnetoencephalography,MEG)、脑电等（见图1.3[21]）。在这些成像方法中，fMRI具备较高的空间分辨率，但是设备体积庞大，价格昂贵，不宜实际应用，而且其成像的生理学基础是血氧水平依赖性(bloodoxygenationleveldependent,BOLD)，时间分辨率较低，因此针对毫秒级水平的神经元动态活动研究，fMRI存在无法克服的缺陷。脑电通过在头皮上放置的电极，可以实时采集大脑锥体细胞和神经集群的放电活动，具有和大脑信息加工处理匹配的时间分辨率，而且脑电设备体积小，易携带，价格低廉，易于推广，已经成为大脑信号探测和功能研究的重要工具，是人机交互和智能情感计算(affectivecomputing,AC)应用的一个重要手段。
战略支援部队信息工程大学博士学位论文第4页图1.3常见脑功能成像方法时间空间分辨率比较[21]1.2.3情绪诱发的心理实验方法进行情绪研究的重要前提条件之一就是诱发出人的客观、稳定而可靠的情绪，根据情绪诱发方式的不同，可以分为外部诱发情绪和内部诱发情绪[22,23]。（1）外部诱发情绪外部诱发情绪是利用富有情绪色彩的图片、声音、视频或者其他可以唤起情绪的外部刺激材料诱发而产生的，情绪诱发效果较好，是目前情绪研究较为常用的一种情绪诱发方式。外部诱发情绪的刺激材料包括视觉刺激，听觉刺激，嗅觉刺激和多通道刺激等。视觉刺激视觉刺激是指利用不同情绪内容的图片、文字等来诱发目标情绪。现有的标准化视觉刺激材料包括国际情感图片库(internationalaffectivepicturesystem,IAPS)[24,25]（如图1.4）、面孔表情图片库(picturesoffacialaffect,POFA)[26]、英语情感词库(affectivenormsforEnglishwords,ANEW)[27]等。国内研究者罗跃嘉等人针对中国本土文化的特点，建立了中国情感图片库(Chineseaffectivepicturesystem,CAPS)[28]（如图1.5），汉语情感词系统(Chineseaffectivewordssystem,CAWS)[29]等。这些标准化制定的视觉刺激材料在情绪领域的研究中得到了广泛应用。图1.4IAPS图片示例[24]
本文编号：2961787
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/shenjingyixue/2961787.html
最近更新
教材专著
