基于獨(dú)立分量分析的腦電情感識別算法研究
發(fā)布時間：2021-11-05 10:12
人-機(jī)交互（human-computer interaction,HCI）,一種人與計算機(jī)之間信息交換的過程,其研究內(nèi)容涉及到圖像處理、計算機(jī)視覺、生物醫(yī)學(xué)信號處理等多個學(xué)科方向。作為人和計算機(jī)之間溝通的橋梁,HCI設(shè)備近年來已得到快速的發(fā)展與完善,并廣泛地應(yīng)用于人類生活的各個方面。然而,傳統(tǒng)的HCI設(shè)備一般不具備人-機(jī)之間的情感交互,無法使計算機(jī)根據(jù)用戶的情感狀態(tài)調(diào)整交互方式,這將極大的限制其應(yīng)用范圍。開發(fā)具有情感感知能力的HCI設(shè)備已經(jīng)成為一個新的研究熱點(diǎn)。為了感知用戶的情感狀態(tài),現(xiàn)階段,情感分析方法大致可概括為基于外在生物特征（如:面部表情、語音信號和姿勢等）和基于內(nèi)在生理特征（如:腦電信號,皮膚電信號和心電信號等）兩大類。其中,由于腦電信號（Electroencephalogram,EEG）與情感的關(guān)系十分密切,并且具有非侵入性、不易偽裝性和良好的信號可采集性等優(yōu)點(diǎn),因此,基于EEG的情感識別已經(jīng)成為一個新的研究熱點(diǎn)。本文將圍繞基于獨(dú)立分量分析（Independent Component Analysis,ICA）的腦電情感識別以及導(dǎo)聯(lián)選擇方法展開研究,具體工作如下:（1）提出...
【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．２情感識別的框架和流程??Ｆｉｇ?１．２?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ａｎｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｅｍｏｔｉｏｎ?ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ??
（１）頭皮腦電信號采集技術(shù)。它是一種電生理監(jiān)測技術(shù)，用于記錄來自大??腦皮層的電信號，腦電信號是大腦中的數(shù)十億個神經(jīng)元的動作電位疊加而成，如??圖２．２所示。１９２４年，Ｈａｎｓ首次成功記錄了人類腦電信號Ｉ坤。在此之后的幾年??研究中，通過對比腦電信號，分析大腦皮質(zhì)和皮層表面的電活動，得出了這些腦??電信號來源于大腦皮質(zhì)的最終結(jié)論。大腦皮層的電位是眾多神經(jīng)元的同步導(dǎo)致突??觸后電位變化所產(chǎn)生的。神經(jīng)元由細(xì)胞體和突起兩部分構(gòu)成，在其末端具有突起??結(jié)構(gòu)，末端分支稱為神經(jīng)末梢。細(xì)胞體主要位于神經(jīng)節(jié)和大腦之中，而突起可以??作用在所有組織和器官中。神經(jīng)元結(jié)構(gòu)如圖２．３所示。當(dāng)人體感覺器官受到刺激??或者人自發(fā)的做出思維任務(wù)時，位于大腦相應(yīng)感知區(qū)域的一些神經(jīng)元將會被激發(fā)??｜３７１，大量心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的研宄顯示，人類的眾多認(rèn)知行為??和心理活動都可以通過腦電信號反映出來。??＂?￣?？ｗ＇一．一?－－?—??＾?？??ｗ？／＾＂ｖＶｗ＞／＾Ｗ＞Ｖ＞ｓＶ＾ｗｗ＇ｖＶ￣￣＾Ｖｖｙｖ＇＾－＾ＡｖｗＶＡ－ｗＡ＾ＷＶ＾Ａ１ｖｖｗ／ｉｊＡｉＡｙｗ＾＾??圖２．
枕葉??顳葉??圖２．１大腦功能及結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｂｒａｉｎ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??常見的腦生理信號測量方法可以分為侵入式和非侵入式兩類，一般情況下侵??入式的測量方法是針對動物進(jìn)行的，需要將電極植入到大腦特定區(qū)域，因此，這??種方式一般不適用于人腦。常用的非侵入式腦生理信號測量方法主要分為兩類：??（１）頭皮腦電信號采集技術(shù)。它是一種電生理監(jiān)測技術(shù)，用于記錄來自大??腦皮層的電信號，腦電信號是大腦中的數(shù)十億個神經(jīng)元的動作電位疊加而成，如??圖２．２所示。１９２４年，Ｈａｎｓ首次成功記錄了人類腦電信號Ｉ坤。在此之后的幾年??研究中，通過對比腦電信號，分析大腦皮質(zhì)和皮層表面的電活動，得出了這些腦??電信號來源于大腦皮質(zhì)的最終結(jié)論。大腦皮層的電位是眾多神經(jīng)元的同步導(dǎo)致突??觸后電位變化所產(chǎn)生的。神經(jīng)元由細(xì)胞體和突起兩部分構(gòu)成，在其末端具有突起??結(jié)構(gòu)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于長短期記憶和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語音情感識別[J]. 盧官明,袁亮,楊文娟,閆靜杰,李海波. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]臨床醫(yī)學(xué)生主觀幸福感與心理健康關(guān)系研究[J]. 楊昕岳. 中國高等醫(yī)學(xué)教育. 2017(09)
碩士論文
[1]基于時序深度學(xué)習(xí)模型的語音情感識別方法研究[D]. 陳曉敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號：3477602
【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．２情感識別的框架和流程??Ｆｉｇ?１．２?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ａｎｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｅｍｏｔｉｏｎ?ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ??
（１）頭皮腦電信號采集技術(shù)。它是一種電生理監(jiān)測技術(shù)，用于記錄來自大??腦皮層的電信號，腦電信號是大腦中的數(shù)十億個神經(jīng)元的動作電位疊加而成，如??圖２．２所示。１９２４年，Ｈａｎｓ首次成功記錄了人類腦電信號Ｉ坤。在此之后的幾年??研究中，通過對比腦電信號，分析大腦皮質(zhì)和皮層表面的電活動，得出了這些腦??電信號來源于大腦皮質(zhì)的最終結(jié)論。大腦皮層的電位是眾多神經(jīng)元的同步導(dǎo)致突??觸后電位變化所產(chǎn)生的。神經(jīng)元由細(xì)胞體和突起兩部分構(gòu)成，在其末端具有突起??結(jié)構(gòu)，末端分支稱為神經(jīng)末梢。細(xì)胞體主要位于神經(jīng)節(jié)和大腦之中，而突起可以??作用在所有組織和器官中。神經(jīng)元結(jié)構(gòu)如圖２．３所示。當(dāng)人體感覺器官受到刺激??或者人自發(fā)的做出思維任務(wù)時，位于大腦相應(yīng)感知區(qū)域的一些神經(jīng)元將會被激發(fā)??｜３７１，大量心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的研宄顯示，人類的眾多認(rèn)知行為??和心理活動都可以通過腦電信號反映出來。??＂?￣?？ｗ＇一．一?－－?—??＾?？??ｗ？／＾＂ｖＶｗ＞／＾Ｗ＞Ｖ＞ｓＶ＾ｗｗ＇ｖＶ￣￣＾Ｖｖｙｖ＇＾－＾ＡｖｗＶＡ－ｗＡ＾ＷＶ＾Ａ１ｖｖｗ／ｉｊＡｉＡｙｗ＾＾??圖２．
枕葉??顳葉??圖２．１大腦功能及結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｂｒａｉｎ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??常見的腦生理信號測量方法可以分為侵入式和非侵入式兩類，一般情況下侵??入式的測量方法是針對動物進(jìn)行的，需要將電極植入到大腦特定區(qū)域，因此，這??種方式一般不適用于人腦。常用的非侵入式腦生理信號測量方法主要分為兩類：??（１）頭皮腦電信號采集技術(shù)。它是一種電生理監(jiān)測技術(shù)，用于記錄來自大??腦皮層的電信號，腦電信號是大腦中的數(shù)十億個神經(jīng)元的動作電位疊加而成，如??圖２．２所示。１９２４年，Ｈａｎｓ首次成功記錄了人類腦電信號Ｉ坤。在此之后的幾年??研究中，通過對比腦電信號，分析大腦皮質(zhì)和皮層表面的電活動，得出了這些腦??電信號來源于大腦皮質(zhì)的最終結(jié)論。大腦皮層的電位是眾多神經(jīng)元的同步導(dǎo)致突??觸后電位變化所產(chǎn)生的。神經(jīng)元由細(xì)胞體和突起兩部分構(gòu)成，在其末端具有突起??結(jié)構(gòu)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于長短期記憶和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語音情感識別[J]. 盧官明,袁亮,楊文娟,閆靜杰,李海波. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]臨床醫(yī)學(xué)生主觀幸福感與心理健康關(guān)系研究[J]. 楊昕岳. 中國高等醫(yī)學(xué)教育. 2017(09)
碩士論文
[1]基于時序深度學(xué)習(xí)模型的語音情感識別方法研究[D]. 陳曉敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號：3477602
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