脑电信号情绪识别研究综述
2021-10-28郭国栋高亚罕曹宇杰
郭国栋,高亚罕,曹宇杰
(1.上海理工大学 医疗器械与食品学院,上海 200093;2.上海健康医学院 医疗器械学院,上海 200237)
0 引言
情绪是以个体的需要、愿望等倾向为中介的一种心理现象,是人对客观事物的态度体验以及相应的行为反应[1]。早在1884 年,情绪的概念第一次被提出。随着研究的深入,Ekman等[2]将情绪划分为6种基本形式,包括悲伤(Sad)、高兴(Happy)、恐惧(Fear)、厌恶(Dis-gust)、惊讶(Surprise)和愤怒(Angry)。在进行情绪识别时微表情信息、语言语态、姿态表情、生理信号等都是重要的数据来源[3]。其中,生理信号具有难以伪装、信息量更加丰富等特点。脑电信号就是一种典型的生物电信号,是大脑皮层神经细胞或头皮表层电活动的总体反应,其中包含了大量的生理和病理信息[4]。同时,情绪的波动会对肌体生理信号产生影响,不可避免会对脑波产生相应的影响[5]。因此,通过对脑电信号进行采集和分析可以直观准确地判断人体的生理及心理状态。
脑电信号的情绪识别主要包括了5 个基本步骤[6],如图1 所示。本文主要对脑波情绪特征提取、情绪分类方法以及基于深度学习的脑电信号情绪识别方法进行归纳与总结。并且,脑电信号数据集是情绪识别研究中的重要部分,主要对常用的脑电信号数据集进行介绍与分析。最后,阐述了目前脑电情绪研究中存在的问题,并对其未来发展作出了展望。

Fig.1 Main steps of emotion recognition of EEG signals图1 脑电信号情绪识别主要步骤
1 情绪脑电信号采集及特征提取
脑电信号是一种极其微弱的生理信号(幅值在微伏级别),在采集过程中不仅会受到脑电数据采集设备和外部环境的干扰,人体自身的一些生理因素如眼电、肌电等也会对脑电信号产生影响[7]。……
