STILN: A novel spatial-temporal information learning network for EEG-based emotion recognition

计算机科学 判别式 人工智能 脑电图 模式识别(心理学) 特征提取 情绪识别 特征(语言学) 语音识别 心理学 语言学 精神科 哲学
作者
Yiheng Tang,Yongxiong Wang,Xiaoli Zhang,Zhe Wang
出处
期刊:Biomedical Signal Processing and Control [Elsevier BV]
卷期号:85: 104999-104999 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.bspc.2023.104999
摘要

The spatial correlations and temporal contexts are indispensable in Electroencephalogram (EEG)-based emotion recognition. However, the learning of complex spatial correlations among several channels is a challenging problem. Besides, the temporal contexts learning is beneficial to emphasize the critical EEG frames because the subjects only reach the prospective emotion during part of stimuli. Hence, we propose a novel Spatial-Temporal Information Learning Network (STILN) to extract the discriminative features by capturing the spatial correlations and temporal contexts. Specifically, the generated 2D power topographic maps capture the dependencies among electrodes, and they are fed to the CNN-based spatial feature extraction network. Furthermore, Convolutional Block Attention Module (CBAM) recalibrates the weights of power topographic maps to emphasize the crucial brain regions and frequency bands. Meanwhile, Batch Normalizations (BNs) and Instance Normalizations (INs) are appropriately combined to relieve the individual differences. In the temporal contexts learning, we adopt the Bidirectional Long Short-Term Memory Network (Bi-LSTM) network to capture the dependencies among the EEG frames. To validate the effectiveness of the proposed method, subject-independent experiments are conducted on the public DEAP dataset. The proposed method has achieved the outstanding performance, and the accuracies of arousal and valence classification have reached 0.6831 and 0.6752 respectively.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lily完成签到 ,获得积分10
1秒前
ssy发布了新的文献求助10
1秒前
moonglow发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助dde采纳,获得10
2秒前
im117发布了新的文献求助10
2秒前
HJ完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
碧蓝之柔完成签到,获得积分10
3秒前
不得完成签到,获得积分10
3秒前
三土完成签到,获得积分10
4秒前
星辰大海应助青mu采纳,获得10
4秒前
小小发布了新的文献求助10
4秒前
小希发布了新的文献求助10
5秒前
跳跃的翼发布了新的文献求助10
5秒前
点点完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
忧郁绿柏完成签到,获得积分10
6秒前
科目三应助chouhhh采纳,获得10
6秒前
moonglow完成签到,获得积分10
6秒前
yifan发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
why完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
SciGPT应助沉心望星海采纳,获得10
8秒前
He发布了新的文献求助10
9秒前
寄书长不达完成签到 ,获得积分10
9秒前
浮游应助HJ采纳,获得10
9秒前
小希完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
三土发布了新的文献求助100
11秒前
秀丽松思发布了新的文献求助50
11秒前
笨笨的不凡完成签到,获得积分10
12秒前
鬼王神发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Copyright应助淡定白莲采纳,获得10
12秒前
12秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Microvascular Surgery in Head and Neck Reconstruction 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
Media Today Mass Communication in a Converging World 9th Edition 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6838188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8546951
关于积分的说明 18184374
捐赠科研通 6185579
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3039040
关于科研通互助平台的介绍 2027774
邀请新用户注册赠送积分活动 2016452