基于多域特征融合的EEG情绪识别
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黑龙江省省属本科高校基本科研业务费项目(2023-KYYWF-0538)


EEG Emotion Recognition Based on Multi-domain Feature Fusion
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    摘要:

    情绪识别是人机交互情感智能领域的核心前沿课题, 基于脑电信号(electroencephalogram, EEG)的情绪识别得到了广泛关注. 然而, 现有的方法大多只关注EEG信号的单一的时域或频域信息, 未能充分挖掘并利用不同域特征间的内在关联与互补信息. 为了解决这一问题, 本文提出了一种通过多域特征提取和分阶段融合的方法实现情绪识别. 首先, 从原始的EEG信号中提取持续同调特征、微分熵特征、小波脑网络特征, 全面捕捉信号在不同维度的情绪相关信息. 然后, 设计多分支融合网络MB-FusionNet分别对每种特征进行针对性处理并进行分阶段融合, 实现三分类的情绪识别任务. 在SEED数据集上进行了实验验证, 所提方法对于被试依赖和被试独立的平均准确率分别达到97.57%和80.61%, 在准确率等关键指标上优于BF-GCN等对比算法, 显示了所提方法的优越性与实用性, 为EEG情绪识别提供了新的技术思路与理论支撑.

    Abstract:

    Emotion recognition is a central and rapidly developing topic in affective intelligence and human-computer interaction. Emotion recognition using electroencephalogram (EEG) signals has attracted considerable attention. However, most existing methods focus only on either time-domain or frequency-domain information, and therefore fail to fully explore the intrinsic correlations and complementary information among multi-domain EEG features. To address this issue, this study proposes an emotion recognition method based on multi-domain feature extraction and staged fusion. First, persistent homology features, differential entropy features, and wavelet brain network features are extracted from the raw EEG signals to comprehensively capture emotion-related information in different dimensions. Then, a multi-branch fusion network, MB-FusionNet, is designed to process each feature type in a targeted manner and perform staged fusion, thus achieving the three-class emotion recognition task. The proposed method is experimentally verified on the SEED dataset, achieving average accuracies of 97.57% and 80.61% for subject-dependent and subject-independent scenarios, respectively. It outperforms comparative algorithms such as BF-GCN in key metrics such as accuracy, demonstrating the superiority and practicality of the proposed method and providing new technical ideas and theoretical support for EEG emotion recognition.

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引用本文

房春英,王顺顺,王海玲,武为明,薛占彪,刘博睿.基于多域特征融合的EEG情绪识别.计算机系统应用,,():1-13

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  • 收稿日期:2026-04-18
  • 最后修改日期:2026-05-12
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  • 在线发布日期: 2026-08-21
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