半监督低秩表示的脑电情感识别方法
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常州大学

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江苏省自然科学基金BK20211333,未来网络科学研究基金项目FNSRFP-2021-YB-36,江苏省媒体设计与软件技术重点实验室开放项目


Semi-supervised low-rank representation for EEG emotion recognition
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Changzhou University

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    摘要:

    在情感识别研究中,脑电图作为大脑活动的直接反应,能客观反映人的情绪状态。但由于脑电信号的非平稳性等特点,使采集大量标记脑电样本较困难,因此在一定程度上限制了脑电情感识别方法的效果和泛化性能。针对以上问题,提出一个半监督低秩表示的脑电情感识别方法。首先,利用少量标记脑电样本的估计标签设计一个回归形式的目标函数,以此来有效估计未标记样本的标签。其次,使用 -拖拽技术确保标签与标签之间的分离性,此外,对松弛标签施加低秩约束,以提高其类内紧密度和相似度。第三,对提出的方法融入一个类邻接图,以此捕获所有脑电样本数据的局部邻域信息。在SEED-IV和SEED-V数据集上对所提出的方法进行检验,结果表明,该文方法在脑电情感识别问题上具有更好的性能。

    Abstract:

    In emotion recognition research, EEG, as a direct response to brain activity, can objectively reflect a person's emotional state. However, the non-smoothness and other characteristics of EEG signals make it more difficult to collect a large number of labelled EEG samples, thus limiting the effectiveness and generalisation performance of EEG emotion recognition methods to a certain extent. To address the above problems, a semi-supervised low-rank representation of the EEG emotion recognition method is proposed. Firstly, a regression form objective function is designed using the estimated labels of a small number of labelled EEG samples as a way to effectively estimate the labels of unlabelled samples. Second, a -drag-and-drop technique is used to ensure label-to-label separability, and in addition, low-rank constraints are imposed on the slack labels to improve their intra-class tightness and similarity. Thirdly, a class neighbourhood graph is incorporated into the proposed method as a way to capture the local neighbourhood information of all EEG sample data. The proposed method is examined on the SEED-IV and SEED-V datasets, and the results show that the proposed method has better performance on the EEG emotion recognition problems.

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    引证文献
引用本文

王雨彤,顾晓清.半监督低秩表示的脑电情感识别方法[J].南京信息工程大学学报,,():

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  • 收稿日期:2023-11-02
  • 最后修改日期:2024-02-05
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