脑电情感识别SEED-IV深度学习代码数据下载
项目内容任务多类别情绪识别(4 类)情绪类别喜悦(Happy)、愤怒(Angry)、恐惧(Fear)、悲伤(Sad)被试人数15 名受试者采集设备EEG:62 通道(由 ESI NeuroScan System 采集)Eye-tracking:Tobii X120采样率EEG:1000Hz时长每个被试观看 72 个情绪诱导视频,每个视频约 1 分钟实验次数每位受试者重复实验 3 次(跨天)标签来
官网:https://bcmi.sjtu.edu.cn/~seed/seed-iv.html
论文:https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8283814
代码数据下载:https://gitee.com/CodeStoreHub/Emotion-Recognition-Dataset
数据集介绍
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 任务 | 多类别情绪识别(4 类) |
| 情绪类别 | 喜悦(Happy)、愤怒(Angry)、恐惧(Fear)、悲伤(Sad) |
| 被试人数 | 15 名受试者 |
| 采集设备 | EEG:62 通道(由 ESI NeuroScan System 采集)Eye-tracking:Tobii X120 |
| 采样率 | EEG:1000Hz |
| 时长 | 每个被试观看 72 个情绪诱导视频,每个视频约 1 分钟 |
| 实验次数 | 每位受试者重复实验 3 次(跨天) |
| 标签来源 | 视频情绪标签、主观评价 |
代码介绍
🎯 研究目标概述
该方法旨在通过构建动态脑区连接图,利用图神经网络提取脑电图(EEG)中的空间和时间特征,实现多类别情绪分类。DGCNN 能有效建模大脑皮层之间的非欧几里得连接关系,提升识别准确性。
🧠 背景知识
EEG 情绪识别挑战:
-
EEG 数据高噪声、时变性强;
-
脑电通道与脑区之间的连接具有图结构特征;
-
传统 CNN 或 RNN 难以捕捉非结构化信号之间的跨通道依赖关系。
🔧 方法框架概览(DGCNN for EEG)
1. 原始输入
-
输入为多通道 EEG 信号,通常形状为:
EEG shape: (channels, time steps)
例如:(62, 128)表示 62 个通道,128 个时间点。
2. 动态图构建(每层)
-
每层根据当前特征计算通道之间的欧氏/相关性距离,构建 k-NN 图:
Grapht=knn(xi,xj),i,j∈channels\text{Graph}_t = \text{knn}(x_i, x_j), \quad i,j \in \text{channels}Grapht=knn(xi,xj),i,j∈channels -
图的邻接矩阵随着每层特征演化而变化,体现神经动态关系重构。
3. EdgeConv 模块(图卷积)
EdgeConv 特征提取方式如下:
h(xi,xj)=MLP(xi,xj−xi)h(x_i, x_j) = \text{MLP}(x_i, x_j - x_i)h(xi,xj)=MLP(xi,xj−xi)
通过聚合邻居节点的差值特征,再经 MLP 提取局部脑区动态连接特征。
4. 全局聚合与分类
经过多层 EdgeConv 后,通过最大池化或注意力汇聚全局特征,再通过全连接层进行情绪分类(如:4类 SEED-IV)。
📈 实验效果
在SEED-IV数据集上,DGCNN 架构通常能在以下方面 outperform baseline:
-
情绪分类准确率提高 3%–10%;
-
更强的跨被试泛化能力;
-
脑区连接解释性更强。
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