基于心率变异性的情绪识别研究* - 临床心电学杂志杂志社投稿_期刊论文发表|版面费|电话|编辑部- 临床心电学杂志

一、来稿必须是作者独立取得的原创性学术研究成果，来稿的文字复制比（相似度或重复率）必须低于用稿标准，引用部分文字的要在参考文献中注明；署名和作者单位无误，未曾以任何形式用任何文种在国内外公开发表过；未一稿多投。二、来稿除文中特别加以标注和致谢之外，不侵犯任何版权或损害第三方的任何其他权利。如果20天后未收到本刊的录用通知，可自行处理(双方另有约定的除外)。三、来稿经审阅通过，编辑部会将修改意见反馈给您，您应在收到通知7天内提交修改稿。作者享有引用和复制该文的权利及著作权法的其它权利。四、一般来说，4500字（电脑WORD统计，图表另计）以下的文章，不能说清问题，很难保证学术质量，本刊恕不受理。五、论文格式及要素：标题、作者、工作单位全称(院系处室)、摘要、关键词、正文、注释、参考文献(遵从国家标准：GB\T7714-2005，点击查看参考文献格式示例)、作者简介(100字内)、联系方式(通信地址、邮编、电话、电子信箱)。六、处理流程：（1）通过电子邮件将稿件发到我刊唯一投稿信箱（2）我刊初审周期为2－3个工作日，请在投稿3天后查看您的邮箱，收阅我们的审稿回复或用稿通知；若30天内没有收到我们的回复，稿件可自行处理。（3）按用稿通知上的要求办理相关手续后，稿件将进入出版程序。（4）杂志出刊后，我们会按照您提供的地址免费奉寄样刊。七、凡向文教资料杂志社投稿者均被视为接受如下声明：（1）稿件必须是作者本人独立完成的，属原创作品（包括翻译），杜绝抄袭行为，严禁学术腐败现象，严格学术不端检测，如发现系抄袭作品并由此引起的一切责任均由作者本人承担，本刊不承担任何民事连带责任。（2）本刊发表的所有文章，除另有说明外，只代表作者本人的观点，不代表本刊观点。由此引发的任何纠纷和争议本刊不受任何牵连。（3）本刊拥有自主编辑权，但仅限于不违背作者原意的技术性调整。如必须进行重大改动的，编辑部有义务告知作者，或由作者授权编辑修改，或提出意见由作者自己修改。（4）作品在《文教资料》发表后，作者同意其电子版同时发布在文教资料杂志社官方网上。（5）作者同意将其拥有的对其论文的汇编权、翻译权、印刷版和电子版的复制权、网络传播权、发行权等权利在世界范围内无限期转让给《文教资料》杂志社。本刊在与国内外文献数据库或检索系统进行交流合作时，不再征询作者意见，并且不再支付稿酬。九、特别欢迎用电子文档投稿，或邮寄编辑部,勿邮寄私人，以免延误稿件处理时间。

基于心率变异性的情绪识别研究*

作者:

关键词:

摘要：

1 引言

情绪在人们生活中扮演重要角色，它影响着人们的行为，人机情感交互的关键技术之一是情绪识别，引发“情感计算”的出现[1]，情绪识别是对他人情绪状态进行识别和解释的方法[2]，近年来这一领域正逐渐成为研究热点。在情感计算领域中，常用的算法有支持向量机、K-最近邻法、线性判别函数、多层感知器等，通过对脑电、肌电、呼吸、皮电等生理信号的研究，以实现情绪的精准识别。

文本、语音、表情和势态均可通过主观意识的控制来隐藏实际的情感，但生理信号特征主要来自于神经系统和内分泌系统，且不受主观意识的控制，能够更加真实地反映出人的情感特征[3]。目前，使用多种生理信号联合识别的分类精度较单一生理参数的识别精度高，多模态生理信号的情绪识别被广泛应用。在上述生理信号中，心电信号蕴藏丰富的生理信息。心率变异性(heart rate variability, HRV)不仅可以表现人体内外环境对心血管系统的影响，也反映了心血管系统在自主神经及体液调节下做出的相应调节。因为情绪状态的变化直接影响自主神经系统及体液调节，所以个人的情绪变化可以在HRV中得到反映体现，即HRV能够用来进行情绪识别[4]。Picard等[5]通过一系列的实验证明从人类的特定生理信号中提取某些有效的特征组合，将其用于情感识别的研究是可行的。Ekman[6]在对人体生理信号的研究过程中发现某些生理反应对具体情感状态的产生具有特异性,且心电采集设备较脑电采集设备更加便携，易于采集，极大地方便人机情绪交流的市场化和商业化。

HRV[7]指心电信号R-R间期逐波之间的微小差异，它包含丰富的自主神经系统反应信息，心率变异性常常视作为心脏的窗口，HRV很大程度上反映了心脏对外界环境的适应能力,而这种适应性主要是由自主神经系统对心脏的调控来实现的[8]，因其可以无创、定量评估自主神经系统功能，不仅广泛应用在临床上,也已越来越多地应用在情绪识别中[9]。研究表明，通过加强对老年高血压患者的心理疏导和支持可以缓解患者的焦虑抑郁情绪,从而改善老年高血压患者的血压变异性、心率变异性及生活质量[10]。同时，对情绪进行识别在提升新产品的用户体验、员工培训、改善医疗护理等方面均具有重要意义。

2实验设计与心电信号采集

2.1情绪的诱发方式

情绪诱发方式多种多样，有研究者使用音乐听觉刺激的方式来诱发情绪，也有使用图片即视觉刺激的方式来诱发情绪，目前国际上常用的情绪诱发素材库包括国际情绪图片系统 ( international affective picture system,IAPS)和国际情绪声音库 ( international affective digitized sounds,IADS)为情绪研究工作提供了较标准的诱发素材库，但是由于一定的文化差异，该情绪诱发素材并不适合在中国使用[11]。电影剪辑法既有视觉刺激也有听觉刺激，可较好地诱发人的情绪，因此，本研究使用电影剪辑法来进行情绪诱发。

情绪可通过效价和唤醒度的二维空间模型进行精确定义，空间模型从这两个方面给出情绪特有的特征。本研究选取不同唤醒度的八种情绪，即恬静、气愤、悲伤、恐惧、厌恶、平静、惊奇、搞笑，这八种情绪的二维空间模型见图1，每种情绪选取两段不同的视频来进行诱发。实验中选取视频的标准是情节易于理解，且每段视频仅诱发单一情绪。

图1情绪的二维空间模型Fig.1The two-dimensional space modelofemotion

2.2情绪诱发实验的设计与采集

实验采集了八种不同的情绪，每种情绪两段视频，每段视频时长5 min，视频总时长80 min，情绪诱发流程见图2，每段视频中间被试者休息2 min以平复情绪。

受试者在观看视频的同时填写主观量表，量表内容包括情绪类型选择及其诱发情绪的强度，强度等级分别为很强、较强、一般、无感。以主观量表验证诱发材料能否诱发相应的情绪，诱发的情绪是否纯净，从而为客观分类提供参考标准。

图2情绪诱发实验流程 of emotion evoked experiment

本研究选择23位无心理疾病和心血管疾病的在校学生为受试者，实验前无剧烈运动(避免运动后心率过快)。实验现场见图3，在标准实验室进行，显示器置于离受试者80～100 cm处，受试者间均隔板隔开，避免相互干扰。心电采集部分是由多功能生理信号采集系统中的心电采集单元完成的。

为了确定情绪材料信效度，即情绪材料是否成功诱发了相应情绪，针对视频材料进行了事后分析，选取了受试者的主观报告数据，进行了统计学的分析评估，t检验的评估结果显示，除了惊奇外其他情绪均成功诱发且纯净。

文章来源：《临床心电学杂志》网址: http://www.lcxdxzz.cn/qikandaodu/2021/0212/358.html