[发明专利]一种基于宽度学习的视觉诱发电位识别情绪方法

权利要求书

1.一种基于宽度学习的视觉诱发电位识别情绪方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤一：对国际情感图片系统(IAPS)进行适应性评估；

步骤二：采集基于视觉诱发产生的脑电信号；

步骤三：通过带通滤波方法对数据进行预处理；

步骤四：对脑电信号在不同方法下的多特征提取；

步骤五：基于宽度学习的脑电信号分类处理。

2.如权利要求1所述的一种基于宽度学习的视觉诱发电位识别情绪方法，其特征在于，所述步骤一包括以下步骤：

2.1从IAPS中选择了64张图片，按照愉悦度范围分为八个等级，等级越高愉悦度越大，每个等级8张图片，愉悦度分数越高代表情绪越积极，愉悦度范围为1～9；

2.2将外界对受试者的干扰降到最低限度，受试者端坐于PC机前1m处，受试者中包含五名男生和五名女生，年龄在22-26岁之间，并被告知实验目的和过程，实验流程如下：

(1)情绪准备，在屏幕上会出现“准备”的标志，提示被试者做好准备，准备时间持续3秒；

(2)图片诱发，被试者观看出现的图片6秒，充分感受图片所要表达的情绪；

(3)情绪评价，被试者看完一幅图片后，需要对实验中选择的八个等级图片进行简单的适用性评估打分；

(4)平静阶段，回忆完图片诱发阶段的情绪后，被试者有10秒的时间平复情绪，在进行后续实验直至所有图片播放完毕；

2.3评分流程结束后，将每张图片愉悦度的个人评分进行平均，得到了图片的愉悦度的平均评分。

3.如权利要求1所述的一种基于宽度学习的视觉诱发电位识别情绪方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：被试者带好脑电帽，实验人员调试好脑电采集设备后，暂停30秒，待被试者调整到最佳的身体和心理状态，开始实验，脑电采集时，以小节为单位，每小节含3张相同类型的图片，并在更换刺激图片进行下一小节前增加20秒钟的放松时间，采集基于视觉诱发产生的脑电信号的实验的具体步骤为：

3.1情绪准备，在屏幕上会出现“准备”的标志，提示被试者做好准备，准备时间持续3秒；

3.2图片诱发，被试者观看出现的图片6秒，电脑记录此过程的情绪脑电信号，过程中被试者尽量避免移动，充分沉浸照片内容，不要眨眼，减少脑电信号的干扰；

3.3放松阶段，被试者有8秒的时间来平复自我的情绪，来进行接下来的实验；

3.4更换图片重复以上步骤直到实验完毕。

4.如权利要求1所述的一种基于宽度学习的视觉诱发电位识别情绪方法，其特征在于，所述步骤三即对步骤二所得的脑电信号进行预处理，预处理包括降低采样率、进行不同频段带通滤波，首先通过利用带通滤波器，将0.5Hz-50Hz频率之间的信号取出，使用巴特沃斯带通滤波器进行信号滤波；

巴特沃斯低通滤波器可用如下振幅的平方对频率的公式表示:

其中,n＝滤波器的阶数，ωc＝截止频率＝振幅下降为-3分贝时的频率，ωp＝通频带边缘频率，1/(1+ε2)＝|H(ω)|2在通频带边缘的数值。

在二维复平面上|H(ω)|²＝H(s)H^*(s)＝H(s)H(-s)在s＝jω点的数值＝|H(ω)|²,因此通过解析延拓:

上述函数的极点等距离地分布在半径为ωc的圆上

其中，k＝0,1,2,.....,n-1

因此,

k＝0,1,2,....,n-1

n阶巴特沃斯低通滤波器的振幅和频率关系可用如下的公式表示：

其中：G表示滤波器的放大率，H表示转移函数，j是虚数单位，n表示滤波器的级数，ω是信号的角频率，以弧度/秒为单位，ωc是振幅下降3分贝时的截止频率。

令截止频率ωc＝1),将上列公式规定一化成为：