[發(fā)明專(zhuān)利]基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)方法及其裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711472676.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108056774A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆鑌;莊寧;曾穎;楊凱;宋喜玉;張馳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/0484
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/0484;A61B5/16
• 代理公司: 鄭州大通專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 周艷巧

1.一種基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包含如下內(nèi)容：

A)收集多種情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料，存入情緒刺激材料庫(kù)，所述的情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料至少包含快樂(lè)狀態(tài)刺激視頻、中性狀態(tài)刺激視頻、憤怒狀態(tài)刺激視頻、悲傷狀態(tài)刺激視頻、厭惡狀態(tài)刺激視頻和恐懼狀態(tài)刺激視頻；

B)通過(guò)腦電設(shè)備采集被試者基線(xiàn)信號(hào)，獲取其情緒分析參考數(shù)據(jù)；

C)選取情緒刺激材料庫(kù)中的一種情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料刺激被試者，并通過(guò)腦電設(shè)備采集被試者當(dāng)前狀態(tài)下的腦電數(shù)據(jù)；

D)獲取被試者自我誘發(fā)狀態(tài)下通過(guò)情緒評(píng)定表完成的自我評(píng)估，被試者腦電數(shù)據(jù)通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成訓(xùn)練測(cè)試；并返回步驟C)中選取情緒刺激材料庫(kù)中下一種情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料，直至情緒刺激材料庫(kù)中所有情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料下均被選取；

E)結(jié)合每種情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料下被試者的自我評(píng)估結(jié)果及腦電數(shù)據(jù)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)結(jié)果，完成被試者外界刺激和自我誘發(fā)相結(jié)合模式下的情緒識(shí)別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，B)中采集被試者基線(xiàn)信號(hào)，包含：通過(guò)腦電設(shè)備，依次采集預(yù)定時(shí)間段內(nèi)被試者正常狀態(tài)下的睜眼基線(xiàn)信號(hào)和閉眼基線(xiàn)信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，B)中，采集被試者睜眼基線(xiàn)信號(hào)時(shí)，通過(guò)在被試者面前設(shè)置黑底白色“+”字型屏幕，通過(guò)腦電設(shè)備采集被試者正常狀態(tài)下在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)觀看該屏幕上“+”字型時(shí)的腦電數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，C)中，隨機(jī)選取情緒刺激材料庫(kù)中的一種情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料刺激被試者。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，D)中，情緒評(píng)定表中設(shè)置有0～9評(píng)分，該0～9的評(píng)分均分別對(duì)應(yīng)情緒平靜狀態(tài)至憤怒狀態(tài)的十個(gè)劃分區(qū)間和不開(kāi)心狀態(tài)至開(kāi)心狀態(tài)的十個(gè)劃分區(qū)間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，D)中，獲取被試者自我誘發(fā)狀態(tài)下通過(guò)情緒評(píng)定表完成自我評(píng)估，包含如下內(nèi)容：根據(jù)情緒平靜狀態(tài)至憤怒狀態(tài)劃分區(qū)間，及不開(kāi)心狀態(tài)至開(kāi)心狀態(tài)劃分區(qū)間，獲取被試者經(jīng)情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料刺激后的情緒對(duì)應(yīng)的劃分區(qū)間評(píng)分。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，D)中，腦電數(shù)據(jù)通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成訓(xùn)練學(xué)習(xí)，包含：從腦電數(shù)據(jù)中提取情緒腦電特征，求取微分熵，將數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和測(cè)試集，用訓(xùn)練集訓(xùn)練出一個(gè)深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、隱藏層和輸出層，然后將測(cè)試集數(shù)據(jù)輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類(lèi)。

8.一種基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于，包含：視頻收集模塊，參考信號(hào)采集模塊，視頻刺激模塊，自我評(píng)估模塊，訓(xùn)練學(xué)習(xí)模塊和情緒分析模塊，其中，

視頻收集模塊，用于收集多種情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料，存入情緒刺激材料庫(kù)，所述的情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料至少包含快樂(lè)狀態(tài)刺激視頻、中性狀態(tài)刺激視頻、憤怒狀態(tài)刺激視頻、悲傷狀態(tài)刺激視頻、厭惡狀態(tài)刺激視頻和恐懼狀態(tài)刺激視頻；

參考信號(hào)采集模塊，用于通過(guò)腦電設(shè)備采集被試者基線(xiàn)信號(hào)，獲取其情緒分析參考數(shù)據(jù)；

視頻刺激模塊，用于選取情緒刺激材料庫(kù)中的一種情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料刺激被試者，并通過(guò)腦電設(shè)備采集被試者當(dāng)前狀態(tài)下的腦電數(shù)據(jù)；

自我評(píng)估模塊，用于獲取被試者自我誘發(fā)狀態(tài)下通過(guò)情緒評(píng)定表完成的自我評(píng)估，并反饋至情緒分析模塊；

訓(xùn)練學(xué)習(xí)模塊，用于將被試者腦電數(shù)據(jù)通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練測(cè)試，并反饋至情緒分析模塊；

情緒分析模塊，用于根據(jù)情緒刺激材料庫(kù)中所有情緒類(lèi)型狀態(tài)刺激材料下被試者的自我評(píng)估模塊及訓(xùn)練學(xué)習(xí)模塊的輸出，完成被試者外界刺激和自我誘發(fā)相結(jié)合模式下的情緒識(shí)別。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于視頻刺激材料的實(shí)驗(yàn)范式情緒分析實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述的參考信號(hào)采集模塊包含睜眼基線(xiàn)信號(hào)獲取單元和閉眼基線(xiàn)信號(hào)獲取單元，其中，

睜眼基線(xiàn)獲取單元，用于通過(guò)腦電設(shè)備采集預(yù)定時(shí)間段內(nèi)被試者正常狀態(tài)下的睜眼基線(xiàn)信號(hào)；

閉眼基線(xiàn)獲取單元，用于通過(guò)腦電設(shè)備采集預(yù)定時(shí)間段內(nèi)被試者正常狀態(tài)下的閉眼基線(xiàn)信號(hào)。