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
7秒前
Dream完成签到,获得积分0
10秒前
11秒前
13秒前
DKX完成签到 ,获得积分10
14秒前
19秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
dadaup完成签到 ,获得积分10
22秒前
开心向真完成签到,获得积分10
25秒前
李爱国应助spring采纳,获得10
27秒前
Kyler完成签到,获得积分10
34秒前
呆萌芙蓉完成签到 ,获得积分10
35秒前
Korai完成签到 ,获得积分10
36秒前
JamesPei应助Kyler采纳,获得10
40秒前
专注的念云完成签到 ,获得积分10
40秒前
易瑾完成签到 ,获得积分10
43秒前
资格丘二完成签到 ,获得积分10
48秒前
49秒前
星沉静默完成签到 ,获得积分10
51秒前
Brown发布了新的文献求助10
52秒前
卞卞完成签到,获得积分10
57秒前
sll完成签到 ,获得积分10
58秒前
1分钟前
ygmygqdss完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大方虎发布了新的文献求助10
1分钟前
清水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
蔡琪发布了新的文献求助10
1分钟前
大呲花完成签到,获得积分10
1分钟前
r41r32完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
luobote完成签到 ,获得积分10
1分钟前
spring发布了新的文献求助10
1分钟前
小宇完成签到,获得积分10
1分钟前
梨落南山雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
尊敬怀薇完成签到,获得积分10
1分钟前
spring发布了新的文献求助30
1分钟前
kyt_vip完成签到,获得积分10
1分钟前
arniu2008发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 410
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7024059
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8695255
关于积分的说明 18424846
捐赠科研通 6520497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3110031
关于科研通互助平台的介绍 2185554
邀请新用户注册赠送积分活动 2085789