1.一种基于双层脑网络的脑电信号情绪识别方法,其特征在于,包括:
获取脑电信号并进行相应预处理;对预处理后的脑电信号采用小波包变换进行频带分解,并采用互信息构建连通性矩阵;所述采用小波包变换进行频带分解,并采用互信息构建连通性矩阵,具体为:对预处理后的脑电信号采用小波包变换,分解为Theta、Alpha、Beta和Gamma四个频带,分别在每个频带上采用互信息构建连通性矩阵;
基于所述连通性矩阵,分别构建基于最小生成树的脑网络及基于阈值选择的脑网络,并分别进行特征提取;基于最小生成树的脑网络提取特征,包括但不限于叶分数、中介核心性、树的层次、特征路径长度和度;基于阈值选择的脑网络提取特征,包括但不限于全局聚类系数、局部聚类系数和全局效率;
所述叶分数是指度为1的节点个数除以总节点的个数, 其中,F表示度为
1的节点数,N表示总的节点数,M表示所有连接的总数目;所述中介核心性是指经过节点i的路径的数量,其中,不包括节点i作为起止节点的路径, 其中,ρab(i)表示从节点a到b并且经过节点i的最短路径数,ρab表示从节点a到b的最短路径数;所述树的层次是指衡量缩短直径与防止中心节点过载之间的关系, 其中,F表示度为1的节点数,M表示所有连接的总数目,BCmax表示中介核心性的最大值;所述特征路径长度是指衡量脑网络的信息传递能力, 其中,n表示节点数,i和j分别表示不同的节点,dij表示网络中i和j节点之间的距离;所述度是指与一个节点i相连接的边的数量,DEG=∑j∈Nwij;
对双层脑网络中提取的特征进行特征融合,获得融合后的特征向量;
将融合后的特征向量输入预先训练的情绪识别模型中,获得情绪识别结果。
2.如权利要求1所述的一种基于双层脑网络的脑电信号情绪识别方法,其特征在于,所述构建基于最小生成树的脑网络,采用Prim算法。
3.如权利要求1所述的一种基于双层脑网络的脑电信号情绪识别方法,其特征在于,所述特征融合的方式采用基于贝叶斯加权平均的方式。
4.如权利要求1所述的一种基于双层脑网络的脑电信号情绪识别方法,其特征在于,所述情绪识别模型采用随机森林分类器模型。
5.如权利要求1所述的一种基于双层脑网络的脑电信号情绪识别方法,其特征在于,所述预处理包括但不限于眼电去除、降采样和基线校正。
6.一种基于双层脑网络的脑电信号情绪识别系统,其特征在于,包括:
数据获取模块,被配置为:获取脑电信号并进行相应预处理;
连通性矩阵构建模块,被配置为:对预处理后的脑电信号采用小波包变换进行频带分解,并采用互信息构建连通性矩阵;所述采用小波包变换进行频带分解,并采用互信息构建连通性矩阵,具体为:对预处理后的脑电信号采用小波包变换,分解为Theta、Alpha、Beta和Gamma四个频带,分别在每个频带上采用互信息构建连通性矩阵;
特征提取模块,被配置为:基于所述连通性矩阵,分别构建基于最小生成树的脑网络及基于阈值选择的脑网络,并分别进行特征提取;
基于最小生成树的脑网络提取特征,包括但不限于叶分数、中介核心性、树的层次、特征路径长度和度;基于阈值选择的脑网络提取特征,包括但不限于全局聚类系数、局部聚类系数和全局效率;
所述叶分数是指度为1的节点个数除以总节点的个数, 其中,F表示度为
1的节点数,N表示总的节点数,M表示所有连接的总数目;所述中介核心性是指经过节点i的路径的数量,其中,不包括节点i作为起止节点的路径, 其中,ρab(i)表示从节点a到b并且经过节点i的最短路径数,ρab表示从节点a到b的最短路径数;所述树的层次是指衡量缩短直径与防止中心节点过载之间的关系, 其中,F表示度为1的节点数,M表示所有连接的总数目,BCmac表示中介核心性的最大值;所述特征路径长度是指衡量脑网络的信息传递能力, 其中,n表示节点数,i和j分别表示不同的节点,dij表示网络中i和j节点之间的距离;所述度是指与一个节点i相连接的边的数量,DEG=∑j∈Nwij;
特征融合模块,被配置为:对双层脑网络中提取的特征进行特征融合,获得融合后的特征向量;
情绪识别模块,被配置为:将融合后的特征向量输入预先训练的情绪识别模型中,获得情绪识别结果。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1‑5任一项所述的基于双层脑网络的脑电信号情绪识别方法中的步骤。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1‑5任一项所述的基于双层脑网络的脑电信号情绪识别方法中的步骤。