(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111520802.1 (22)申请日 2021.12.13 (66)本国优先权数据 202111409493.0 2021.1 1.25 CN (71)申请人 中国科学院大学宁波华美医院 地址 315000 浙江省宁波市西北街 41号 (72)发明人 李劲鹏　金明　李主南　陈昊　 蔡挺　 (74)专利代理 机构 北京君恒知识产权代理有限 公司 11466 代理人 张强 (51)Int.Cl. G06K 9/00(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种情绪识别系统泛化能力的提高方法 (57)摘要 本发明公开了一种情绪识别系统泛化能力 的提高方法， 包括以下步骤： 步骤一、 脑电信号的 采集： 采集脑电信号， 制 成310维的向量样本； 步 骤二、 建立情绪识别模型： 先将310维的脑电特征 映射为256维， 再映射为128维， 分别输入四个分 支： 情绪分类分支、 年龄回归分支、 性别分类分支 和编号分类分支； 步骤三、 模型训练： 输入训练者 的性别、 年龄及其编号信息， 通过外部刺激诱发 情绪反应， 并采集脑电信号输入模型， 得到性别、 年龄及其编号信息， 将所得信息与输入的训练者 信息进行配对训练； 步骤四、 将待测样本输入模 型， 模型输出对应的情绪、 年龄、 性别和编号。 其 优点是： 能够在不进行预实验的前提下提高模型 的跨被试者适应能力， 能够 有效提高模型的泛化 能力。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114186591 A 2022.03.15 CN 114186591 A 1.一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特 征是： 包括以下步骤： 步骤一、 脑电信号的采集： 采集脑电信号， 制成脑电特 征的向量样本； 步骤二、 建立情绪识别模型： 先将脑电特征的向量样本 映射为256维的向量， 之后映射 为128维的向量， 再将128维的向量分别输入分支， 所述的分支包括： 情绪分类分支： 128维的向量进一步映射为64维的向量， 并进一步映射到情绪标签空 间， 最后一层神经元个数与要分类的情绪状态数量保持一致， 最后一层 采用SoftMax作为激 活函数； 年龄回归分支： 128维的向量进一步映射到32维的向量， 并进一步映射到年龄空间， 年 龄的输出 是连续的， 仅包括 一个神经 元， 采用ReLU作为激活函数； 性别分类分支： 128维的向量进一步映射到32维的向量， 并进一步映射到性别空间， 在 性别空间中完成二分类任务， 男性： 1， 女性： 0， 仅包括一个神经元， 采用Sigmoid作为激活函 数； 编号分类分支： 128维向量进一步映射到32维的向量， 并进一步映射到编号空间， 最后 一层神经 元个数与被试者数量保持一 致， 采用SoftMax作为激活函数； 步骤三、 模型训练： 输入训练者的性别、 年龄及其编号信息， 通过外部刺激诱发情绪反 应， 并采集训练者的脑电信号， 将脑电信号输入模 型， 得到性别、 年龄及其编号信息， 将所得 信息与输入的训练者信息进行配对训练； 步骤四、 将待测样本 输入模型， 模型输出对应的情绪、 年龄、 性别和编号。 2.根据权利要求1所述的一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特征是： 所述的脑 电信号按照5秒钟的时间窗口切割为片段， 并分别在分段频段上计算功 率谱密度特征， 拼接 在一起形成样本 。 3.根据权利要求2所述的一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特征是： 所述的分 段频段分为Delta频段， 其频率范围为1Hz ‑3Hz； Theta频段， 其频率范围为4Hz ‑7Hz； Alpha频 段， 其频率范围为8Hz ‑13Hz； Beta频段， 其频率范围为13Hz ‑30Hz； Gamma频段， 其频率范围为 30Hz‑51Hz。 4.根据权利要求1所述的一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特征是： 所述的步 骤二中， 模型框架搭建完成后， 对脑电信号数据、 年龄数据和编号数据进行归一化， 统一放 缩到0‑1空间内： 其中， xscaled为放缩后的特征， x为放缩前的特征， xmin为特征的最小值， xmax为特征的最 大值。 5.根据权利要求4所述的一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特征是： 数据归一 化处理后， 使用Adam优化器进行参数寻优， 代价 函数如下： 其中， 为情绪分类代价函数， 形式为交叉熵， 为年龄回归代价函数， 形式为 均方误差， 为性别分类代价函数， 形式为二值交叉熵， 为编号分类代价函数， 形 式为交叉熵， α， β， γ为权 重因子， L2为二范数约束， ε为 二范数参数。 6.根据权利要求5所述的一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特征是： 所述的ε权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114186591 A 2的取值为1e‑3或1e‑4。 7.根据权利要求1所述的一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特征是： 所述的步 骤三中， 所述的信息以文本形式保存。 8.根据权利要求1所述的一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特征是： 所述的步 骤三中， 脑电信号的采集的具体过程为： 受试者头戴脑电采集设备， 观看能够引起不同的情 绪的视频， 观看视频时采集对应的脑电信号。 9.根据权利要求1所述的一种情绪识别系统泛化能力的提高方法， 其特征是： 所述的步 骤一中， 所采集的脑电信号制成310维的向量样本 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114186591 A 3