基于独立分量分析的脑电情感识别算法研究

发布时间：2021-11-05 10:12

　　人-机交互（human-computer interaction,HCI）,一种人与计算机之间信息交换的过程,其研究内容涉及到图像处理、计算机视觉、生物医学信号处理等多个学科方向。作为人和计算机之间沟通的桥梁,HCI设备近年来已得到快速的发展与完善,并广泛地应用于人类生活的各个方面。然而,传统的HCI设备一般不具备人-机之间的情感交互,无法使计算机根据用户的情感状态调整交互方式,这将极大的限制其应用范围。开发具有情感感知能力的HCI设备已经成为一个新的研究热点。为了感知用户的情感状态,现阶段,情感分析方法大致可概括为基于外在生物特征（如:面部表情、语音信号和姿势等）和基于内在生理特征（如:脑电信号,皮肤电信号和心电信号等）两大类。其中,由于脑电信号（Electroencephalogram,EEG）与情感的关系十分密切,并且具有非侵入性、不易伪装性和良好的信号可采集性等优点,因此,基于EEG的情感识别已经成为一个新的研究热点。本文将围绕基于独立分量分析（Independent Component Analysis,ICA）的脑电情感识别以及导联选择方法展开研究,具体工作如下:（1）提出... 

【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２情感识别的框架和流程??Ｆｉｇ?１．２?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ａｎｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｅｍｏｔｉｏｎ?ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ??

（１）头皮脑电信号采集技术。它是一种电生理监测技术，用于记录来自大??脑皮层的电信号，脑电信号是大脑中的数十亿个神经元的动作电位叠加而成，如??图２．２所示。１９２４年，Ｈａｎｓ首次成功记录了人类脑电信号Ｉ坤。在此之后的几年??研究中，通过对比脑电信号，分析大脑皮质和皮层表面的电活动，得出了这些脑??电信号来源于大脑皮质的最终结论。大脑皮层的电位是众多神经元的同步导致突??触后电位变化所产生的。神经元由细胞体和突起两部分构成，在其末端具有突起??结构，末端分支称为神经末梢。细胞体主要位于神经节和大脑之中，而突起可以??作用在所有组织和器官中。神经元结构如图２．３所示。当人体感觉器官受到刺激??或者人自发的做出思维任务时，位于大脑相应感知区域的一些神经元将会被激发??｜３７１，大量心理学、认知科学和神经科学等领域的研宄显示，人类的众多认知行为??和心理活动都可以通过脑电信号反映出来。??＂?￣?？ｗ＇一．一?－－?—??＾?？??ｗ？／＾＂ｖＶｗ＞／＾Ｗ＞Ｖ＞ｓＶ＾ｗｗ＇ｖＶ￣￣＾Ｖｖｙｖ＇＾－＾ＡｖｗＶＡ－ｗＡ＾ＷＶ＾Ａ１ｖｖｗ／ｉｊＡｉＡｙｗ＾＾??图２．

枕叶??颞叶??图２．１大脑功能及结构图??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｂｒａｉｎ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??常见的脑生理信号测量方法可以分为侵入式和非侵入式两类，一般情况下侵??入式的测量方法是针对动物进行的，需要将电极植入到大脑特定区域，因此，这??种方式一般不适用于人脑。常用的非侵入式脑生理信号测量方法主要分为两类：??（１）头皮脑电信号采集技术。它是一种电生理监测技术，用于记录来自大??脑皮层的电信号，脑电信号是大脑中的数十亿个神经元的动作电位叠加而成，如??图２．２所示。１９２４年，Ｈａｎｓ首次成功记录了人类脑电信号Ｉ坤。在此之后的几年??研究中，通过对比脑电信号，分析大脑皮质和皮层表面的电活动，得出了这些脑??电信号来源于大脑皮质的最终结论。大脑皮层的电位是众多神经元的同步导致突??触后电位变化所产生的。神经元由细胞体和突起两部分构成，在其末端具有突起??结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于长短期记忆和卷积神经网络的语音情感识别[J]. 卢官明,袁亮,杨文娟,闫静杰,李海波.  南京邮电大学学报(自然科学版). 2018(05)
[2]临床医学生主观幸福感与心理健康关系研究[J]. 杨昕岳.  中国高等医学教育. 2017(09)

硕士论文
[1]基于时序深度学习模型的语音情感识别方法研究[D]. 陈晓敏.哈尔滨工业大学 2018



本文编号：3477602