《计算机应用研究》|Application Research of Computers

基于脑功能网络和共空间模式分析的脑电情绪识别

Eeg emotion recognition based on ommon spatial pattern of brain functional network

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作者 刘柯,张孝,李沛洋,陈多,王国胤
机构 重庆邮电大学 计算机科学与技术学院;重庆邮电大学 生物信息学院;重庆邮电大学 计算智能重庆市重点实验室;南洋理工大学 计算机科学与工程学院
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摘要 基于脑电的情绪识别是脑机接口领域研究热点。传统脑网络的情绪分类将聚类系数、平均最短路径等拓扑属性作为分类特征。针对这些属性易受网络连接阈值和特征选择的影响,难以完全表征不同情绪状态下的网络空间拓扑结构差异的问题,提出了一种基于脑网络和共空间模式的脑电情绪识别方法(EEG emotion classification based on common spatial patterns of brain networks topology,EEC-CSP-BNT)。该算法基于互信息在各个子频段内计算电极间的功能连接矩阵,同时利用共空间模式分析学习空间滤波器,构建分类特征,最后通过分类器(如Fisher线性判别、支持向量机、K最近邻)实现基于脑电的情绪分类。基用DEAP和SEED数据集实验结果表明,相比于脑网络拓扑属性,EEC-CSP-BNT能有效提取脑网络拓扑结构的分类信息,提高脑电情绪识别性能。
关键词 脑电;脑网络;情绪分类;共空间模式分析;互信息
基金项目 国家自然科学基金资助项目(61703065,61901077,61876201)
重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjAX0151)
重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201800612)
本文URL http://www.arocmag.com/article/02-2021-05-027.html
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中图分类号 TN911.7
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