[发明专利]基于锁相值构建的脑功能连接网络的情绪分类方法及系统

权利要求书

1.基于锁相值构建的脑功能连接网络的情绪分类方法，其特征是，包括：

获取待分类的脑电信号和基础情感脑电信号；对所述待分类的脑电信号去除基础情感脑电信号，得到情绪脑电信号；

对基础情感脑电信号和情绪脑电信号均进行预处理，对预处理后的基础情感脑电信号和预处理后的情绪脑电信号均进行小波变换得到若干个频段；

采用锁相值对基础情感脑电信号的若干个频段，建立第一脑功能连接网络，具体步骤包括：根据任意两个电极信号的瞬时相位，计算出所述两个电极信号通道之间的相位变化值；根据所述两个电极信号通道之间的相位变化值，计算出脑电信号相位锁相值PLV；将电极作为网络的节点，将任意两个节点进行连接作为网络的边，采用锁相值算法计算脑电信号的某个时间序列内任意两个节点间的权重，也就是任意两个节点之间的脑功能网络连接的边，构建脑功能连接网络；

采用锁相值对情绪脑电信号的若干个频段，建立第二脑功能连接网络；

基于第一脑功能连接网络和第二脑功能连接网络，通过阈值设置和循环平均，构建二值化脑网络，具体包括：

S1：定义数据集为D，所有被试人员为S，遍历循环数据集D内的所有被试人员S；

S2：初始化阈值为0.03；

S3：遍历所有被试所有试次所有频段所有时段的每个脑功能连接网络；

S4：设置每个脑功能连接网络的循环次数i为20；

S5：循环六个频带，所述六个频带包括：Theta、Alpha、Beta1、Beta2、Gamma1、Gamma2；

S6：循环时间序列t内，基于PLV算法构建脑功能连接网络内的任意两个电极连接之间的权值；

S7：判断第一脑功能连接网络和第二脑功能连接网络内的连接边的权值是否大于等于阈值，如果大于等于阈值，则将这两个节点间的连接权值设为1，即这两个节点之间有连接；否则设为0，即这两个节点之间无连接，得到一个子二值化脑网络；

S8：对阈值进行加0.01，产生新的阈值，返回步骤S3，继续循环产生子二值化脑网络；循环N次得到N个子二值化脑网络；每个子二值化脑网络的阈值不同，消除阈值对二值化脑网络产生的影响；N为正整数；

S9：直接平均N个子二值化网络，得到最终的二值化脑网络；

计算二值化脑网络的若干个特征，具体包括：计算二值化脑网络的五个全局属性特征和两个局部属性特征；五个全局网络属性特征包括：聚类系数、平均最短路径长度、同配系数、全局效率和局部效率；两个局部网络属性特征包括：中间中心度和节点度；

将二值化脑网络的所有特征均输入到训练后的支持向量机中，得到待分类的脑电信号的情绪为积极情绪或消极情绪的分类结果。

2.如权利要求1所述的基于锁相值构建的脑功能连接网络的情绪分类方法，其特征是，对所述待分类的脑电信号去除基础情感脑电信号，得到情绪脑电信号；具体包括：

对所述待分类的脑电信号，减去基础情感脑电信号，得到情绪脑电信号。

3.如权利要求1所述的基于锁相值构建的脑功能连接网络的情绪分类方法，其特征是，对基础情感脑电信号和情绪脑电信号均进行预处理，对预处理后的基础情感脑电信号和预处理后的情绪脑电信号均进行小波变换得到若干个频段；具体包括：

对基础情感脑电信号和情绪脑电信号均进行预处理，对预处理后的基础情感脑电信号和预处理后的情绪脑电信号均进行小波变换得到Theta、Alpha、Beta1、Beta2、Gamma1和Gamma2这六个频段。

4.如权利要求1所述的基于锁相值构建的脑功能连接网络的情绪分类方法，其特征是，基于第一脑功能连接网络和第二脑功能连接网络，通过阈值设置和循环平均，构建二值化脑网络；具体包括：

首先阈值设置环节，遍历所有被试人员所有试次所有频段所有时段的每个脑功能连接网络；

判断脑功能连接网络的每个连接权值是否大与等于阈值，若大于等于则相应的连接权值设为1，否则为0；

遍历结束之后得到一个子二值化脑网络；

由此循环20次得到20个子二值化脑网络；

将所有被试所有试次所有频段所有时段的二值化子二值化脑网络进行平均和重构建，得到二值化脑网络。