【摘要】：研究者對(duì)情緒識(shí)別的研究時(shí)來(lái)已久,大腦是人體神經(jīng)系統(tǒng)中最高級(jí)部分,當(dāng)受到外界刺激時(shí),大腦產(chǎn)生的生物電信號(hào)—腦電包含著豐富生理和心理信息,基于腦電的情緒識(shí)別研究逐步引起研究者重視,隨著設(shè)備工藝技術(shù)的進(jìn)步和革新,利用非植入式電極采集腦電信號(hào)更加方便與快捷,腦電信號(hào)的相關(guān)研究蓬勃發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的情緒識(shí)別研究方法,基于腦電信號(hào)的情緒識(shí)別研究具有諸多優(yōu)點(diǎn),如不容易被偽裝和情緒識(shí)別準(zhǔn)確率比較高等。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,基于腦電信號(hào)的相關(guān)研究也為人機(jī)交互奠定了良好的基礎(chǔ),同時(shí)基于腦電信號(hào)的情緒識(shí)別研究也為心理疾病的相關(guān)研究提供了一種有效的方法。腦電信號(hào)是一種時(shí)序生物電位信號(hào),其中包含有豐富的時(shí)域特征、頻域特征和時(shí)頻特征,通過(guò)對(duì)相關(guān)特征的研究可以讓我了解情緒的腦機(jī)制,并利用關(guān)鍵特征對(duì)人們的情緒進(jìn)行識(shí)別工作。本文借鑒已有的基于腦電信號(hào)的情緒識(shí)別研究成果,采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)情緒圖片素材刺激被試者誘發(fā)產(chǎn)生正性、中性和負(fù)性三種基本情緒并采集,對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。利用獨(dú)立分量分析方法對(duì)原始腦電數(shù)據(jù)預(yù)處理以去除各種噪聲和偽跡,得到純凈的腦電數(shù)據(jù);本實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn),以腦電信號(hào)后段正電位的后期特征進(jìn)行情緒識(shí)別時(shí)準(zhǔn)確率較高,依據(jù)后段正電位具有特征性的原則,對(duì)來(lái)自不同腦區(qū)、電極的(1000 ms—1500 ms)時(shí)間段內(nèi)的腦電信號(hào)選取后段正電位的后期特征段進(jìn)行處理分析,分別計(jì)算不同腦區(qū)分別處于正、中和負(fù)性情緒時(shí)腦電信號(hào)的頻譜不對(duì)稱性指數(shù)(SASI),比較分析表明,相比于中性情緒,處于負(fù)性情緒時(shí)的SASI明顯偏大;處于正性情緒時(shí)的SASI明顯偏小,尤其是在左顳區(qū)、右顳區(qū)和枕葉區(qū)其特征性更加明顯,表明SASI可作為情緒種類識(shí)別的特征量之一。受此啟發(fā),本文提出將腦電時(shí)域特征與頻域特征結(jié)合的情緒識(shí)別方法,即后段正電位特征與頻譜不對(duì)稱指數(shù)特征結(jié)合。依據(jù)后段正電位后期特征選取腦電數(shù)據(jù)段,分腦區(qū)提取相應(yīng)腦電數(shù)據(jù)段內(nèi)三種情緒狀態(tài)下的頻譜不對(duì)稱指數(shù)特征,并利用K近鄰算法對(duì)情緒分類結(jié)果進(jìn)行探究。分類結(jié)果表明:左顳區(qū)和右顳區(qū)在三種情緒狀態(tài)下的情緒識(shí)別準(zhǔn)確率均在80%以上,此外枕葉區(qū)在三種情緒狀態(tài)下的情緒識(shí)別準(zhǔn)確率也在75%以上,左顳區(qū)、右顳區(qū)和枕葉區(qū)情緒識(shí)別效果最好,這三個(gè)腦區(qū)可以作為情緒識(shí)別的關(guān)鍵腦區(qū)。表明腦電信號(hào)中的頻譜不對(duì)稱指數(shù)特征明顯,可應(yīng)用于情緒識(shí)別研究。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318;TN911.7
【圖文】：

最為大家認(rèn)同的情緒理論有 P.Ekman 和 C.Izard 提出的基otions Theory）與 Russell、Bradley 和 Lang 提出的情緒lmodelofemotion）。其中基本情緒理論認(rèn)為對(duì)于每個(gè)個(gè)體存在的，基本情緒包括高興、激動(dòng)、興奮等積極情緒和失緒。而情緒維度理論認(rèn)為，人們的核心情緒是由愉悅度和成，愉悅度和喚醒度的取值范圍都是 1-9，愉悅度是描述，而喚醒度是描述人體情緒喚醒程度的量。圖 1.1 為相應(yīng)

額葉區(qū)是與愉悅或不愉悅狀態(tài)最相關(guān)的腦區(qū)，高喚醒情緒狀態(tài)葉區(qū)相關(guān)，低喚醒情緒狀態(tài)主要與顳葉區(qū)和額葉區(qū)協(xié)同相關(guān)[32]。因此研根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)范式設(shè)計(jì)方案的不同，選取相應(yīng)的腦區(qū)采集的腦電信號(hào)，本實(shí)驗(yàn)室前期采用以圖片作為情緒刺激材料的方式對(duì)情緒識(shí)別分類案，因此我們選取顳葉區(qū)、枕葉區(qū)和額葉區(qū)對(duì)應(yīng)電極采集的腦電信號(hào)進(jìn)析，探究前期實(shí)驗(yàn)成果與頻譜不對(duì)稱指數(shù)特征結(jié)合進(jìn)行情緒識(shí)別的可于后期正電位準(zhǔn)則，選取每個(gè)被試的正性、中性和負(fù)性圖片刺激后 1500 ms 時(shí)間段內(nèi)的 β 波（X 時(shí)序信號(hào)）和 θ 波（Y 時(shí)序信號(hào)）進(jìn)行處據(jù)處理結(jié)果表明，在左顳區(qū)、右顳區(qū)和枕葉區(qū)，腦電信號(hào)中的頻譜不對(duì)征最為明顯，且情緒識(shí)別的準(zhǔn)確率較高。

圖 2.2 大腦腦區(qū)功能圖著名心理學(xué)家伊扎德于 20 世紀(jì) 70 年代提出了分化情緒理論，他隨著復(fù)雜的生理過(guò)程而產(chǎn)生的，此過(guò)程是由神經(jīng)肌肉、體驗(yàn)和神經(jīng)的。人們的主觀體驗(yàn)、面部姿態(tài)活動(dòng)以及神經(jīng)生理活動(dòng)間互相作用各種復(fù)雜的情緒。并認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)喚醒系統(tǒng)和內(nèi)臟系統(tǒng)是情緒的兩大情緒準(zhǔn)確定義的爭(zhēng)論仍然在進(jìn)行中，不可否認(rèn)的是情緒的產(chǎn)生過(guò)著人體相應(yīng)的生理活動(dòng)，且情緒的產(chǎn)生與人體大腦皮層的活動(dòng)密記錄大腦皮層的活動(dòng)（EEG、fMRI 等）來(lái)分析情緒狀態(tài)的研究是，并且通過(guò)人體大腦皮層活動(dòng)分析情緒狀態(tài)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，備受研電信號(hào)的定義與產(chǎn)生機(jī)理

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10 劉曉e

本文編號(hào)：2793426