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《西南大学》 2011年
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基于蚁群算法的呼吸信号情感识别研究

林时来  
【摘要】:情感计算主要研究让机器和设备能够认知、交互、处理以及模仿人类的一些行为。情感计算是现代科技研究中的一个重要分支。情感计算的研究能够为将来各种人工智能的应用奠定一个扎实的基础。在情感计算中,有各种各样的信号数据可供研究,包括图像、语言、生理信号等。本文主要研究基于呼吸信号(Respiratory, RSP)的情感识别。 由于呼吸信号蕴含着丰富的情感状态信息,并且这些信息可能用来识别不同的情感状态。因此论文对采集到的呼吸信号在经过滤波、归一化等数据预处理后进行特征提取,并采用蚁群优化算法来进行基于呼吸信号的情感特征选择,取得了较好的识别效果。本文还提出了显著特征的概念,给出了6种不同情感对应的显著特征,同时研究了代表不同情感的最优特征子集。基于呼吸信号的情感识别过程主要包括五个步骤:采集数据、数据预处理、特征提取、特征选择、情感分类。本论文对每一步骤都做了详细介绍。 本论文所做的主要工作有以下几部分: 1.本实验采集了所需的呼吸信号。在实践中,采集了后续研究中所需的6种不同情感的数据。并通过归类整理,初步建立了一个呼吸信号的原始信号数据库。实验中使用一些蕴含着丰富情感的视频来诱发被试的真实情感。本研究实验全部都是本校大一学生自愿参加的。 2.对采集的呼吸信号进行预处理,并且提取相关的特征(包括统计特征以及小波特征)。实验对采集到的原始呼吸信号数据进行了各种数据预处理操作,主要包括去噪、滤波、归一化等。前期研究中发现只有统计特征的情况下对情感识别效果不是很好,所以增加提取了小波特征。实验最后总共提取了171个特征,包括87个统计特征和84个小波特征。 3.运用蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)进行特征选择。蚁群算法是一个新兴的现代智能算法,应用广泛,可以很好地用来解决一些离散组合优化问题。本文对基本蚁群算法做了一些改进并用到基于呼吸信号的情感识别中。具体改进是将局部搜索和变异策略引入到蚁群优化算法中,结合Fisher分类器进行情感识别,不仅获得了的较好效果,并且提供了识别情感状态的有效特征子集。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.4

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【参考文献】
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1 李钟慎;基于MATLAB设计巴特沃斯低通滤波器[J];信息技术;2003年03期
2 张颖,罗森林;情感建模与情感识别[J];计算机工程与应用;2003年33期
3 蒋德育;刘光远;龙正吉;;基于心电P-QRS-T波的特征提取及情感识别[J];计算机工程与应用;2009年08期
4 马长伟;刘光远;鲁舜;;改进的蚁群系统在心电信号情感识别中的应用[J];计算机工程与应用;2010年31期
5 林时来;刘光远;张慧玲;;蚁群算法在呼吸信号情感识别中的应用研究[J];计算机工程与应用;2011年02期
6 陈星宇;肖伟;全惠云;;应用LK算法求解旅行商问题的混合蚂蚁算法[J];计算机工程;2008年04期
7 王雪梅,王义和;模拟退火算法与遗传算法的结合[J];计算机学报;1997年04期
8 程波;刘光远;;基于小波变换与神经网络的表面肌电信号的情感识别[J];计算机应用;2008年02期
9 唐增明;蒋泰;;一种改进的动态自适应最大-最小蚁群算法[J];计算机与现代化;2008年03期
10 蔡立羽,王志中,张海虹;小波变换在表面肌电信号分类中的应用[J];生物医学工程学杂志;2000年03期
【共引文献】
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1 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
2 田晓艳;;计算智能主要算法研究[J];安防科技;2009年12期
3 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
4 朱旭东;;改进遗传算法解Job-Shop问题[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年05期
5 陈弋兰;王鸣;孙书诚;;朴素贝叶斯分类器的误差估计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年04期
6 张红涛;胡玉霞;张恒源;顾波;;储粮害虫图像识别中的特征压缩研究[J];安徽农业科学;2008年27期
7 张昭;何东健;;基于计算机视觉的竹块颜色分类方法研究[J];安徽农业科学;2010年26期
8 汪洁;朱军;;基于Linux的中文垃圾邮件过滤系统设计与实现[J];安徽农业大学学报;2011年02期
9 苏科;陈志彬;;基于BP神经网络的车牌识别系统[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
10 孙梁;郗安民;;LED芯片损坏和缺陷识别[J];半导体光电;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 刘志斌;金连文;;候选字静态生成技术及其在两级LDA汉字识别中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张彬;金连文;;基于AdaBoost的手写体汉字相似字符识别[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 梁禹;王义刚;王娜;;基于支持向量机的电力电子电路故障诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 高尚;江新姿;汤可宗;;蚁群算法与遗传算法的混合算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 孙俊清;李平;韩梅;;装卸桥调度问题及其混合智能优化算法GASA[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 曹浪财;罗键;;一种改进求解TSP问题智能蚂蚁算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 徐耀群;何少平;;傅立叶混沌神经网络及其在优化中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 刘华;张建华;王娆芬;王行愚;;人机系统操作员功能状态的模糊聚类方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
10 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
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1 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
2 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
3 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 柳枝华;微粒群优化算法的改进及应用[D];南昌航空大学;2010年
5 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
6 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
7 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
8 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
9 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
10 陈楠楠;互动音乐桌[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张殿龙,王福文;巴特沃斯低通滤波器在电动机测试中的应用[J];电测与仪表;2001年04期
2 王永初;Buttworth滤波器在过程控制中的应用(Ⅰ)[J];工业仪表与自动化装置;1994年06期
3 张颖,罗森林;情感建模与情感识别[J];计算机工程与应用;2003年33期
4 姜昌华,胡幼华;一种求解旅行商问题的高效混合遗传算法[J];计算机工程与应用;2004年22期
5 蒋德育;刘光远;龙正吉;;基于心电P-QRS-T波的特征提取及情感识别[J];计算机工程与应用;2009年08期
6 杨瑞请;刘光远;;基于BPSO的四种生理信号的情感状态识别[J];计算机科学;2008年03期
7 王轩;李元香;;一种结合局部搜索策略的求解TSP的演化算法[J];计算机工程;2006年09期
8 朱文兴,傅清祥;一个基于填充函数变换的对称TSP问题的局部搜索算法[J];计算机学报;2002年07期
9 蔡之华,彭锦国,高伟,魏巍,康立山;一种改进的求解TSP问题的演化算法[J];计算机学报;2005年05期
10 程波;刘光远;;基于小波变换与神经网络的表面肌电信号的情感识别[J];计算机应用;2008年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 芦涛;王成儒;韩笑蕾;;基于SVM的汉语语音情感识别研究[J];电子测量技术;2007年03期
2 张石清;赵知劲;戴育良;杨广映;;支持向量机应用于语音情感识别的研究[J];声学技术;2008年01期
3 张颖,罗森林;情感建模与情感识别[J];计算机工程与应用;2003年33期
4 国辛纯;郭继昌;窦修全;;基于HMM的语音信号情感识别研究[J];电子测量技术;2006年05期
5 陈丹淇;蒋冬梅;Ilse Ravyse;Hichem Sahli;;基于动态贝叶斯网络的听视觉融合情感识别[J];计算机仿真;2011年03期
6 赵力,王治平,卢韦,邹采荣,吴镇扬;全局和时序结构特征并用的语音信号情感特征识别方法[J];自动化学报;2004年03期
7 张石清;;基于语音情感识别的e-Learning教学探索[J];现代教育技术;2009年S1期
8 赵力,钱向民,邹采荣,吴镇扬;语音信号中的情感特征分析和识别的研究[J];通信学报;2000年10期
9 韩纪庆;邵艳秋;;基于语音信号的情感处理研究进展[J];电声技术;2006年05期
10 程波;刘光远;;基于表面肌电信号小波包熵的情感识别[J];计算机工程与应用;2008年26期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戴明洋;杨大利;徐明星;张永超;陈胜;;面向真实情感识别的训练语音选择研究[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(一)[C];2011年
2 戴明洋;杨大利;徐明星;;语音情感识别中UBM训练集的组成研究[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(一)[C];2011年
3 解迎刚;王志良;程宁;王国江;永井正武;;人脸与眼部检测及其在情感识别中的应用[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
4 张冠元;林健;;一种针对餐馆评论的文本倾向性分析算法[A];第五届全国信息检索学术会议论文集[C];2009年
5 张伟;谢湘;;基于HMM的音乐情感识别研究[A];第九届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2007年
6 王志强;熊子东;傅向华;;基于螺旋模型的歌曲情感识别算法研究[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【oral】[C];2011年
7 钱金法;赵力;;穿戴式生理参数测量仪研究及在儿童情感识别中的应用[A];2006’和谐开发中国西部声学学术交流会论文集[C];2006年
8 薛竞腾;赵力;;语音信号中的情感特征识别[A];2007’促进西部发展声学学术交流会论文集[C];2007年
9 杨广映;杨善晓;;基于表面肌电信号的情感识别研究[A];第三届中国智能计算大会论文集[C];2009年
10 崔玉路;蒋冬梅;张晓静;谢磊;付中华;Ping Fan;Hichem Sahli;;基于三特征流DBN模型的听视觉情感识别[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(一)[C];2011年
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1 黄力行陶建华;多模态情感识别参透人心[N];计算机世界;2007年
2 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室 周密陶建华;与电脑面谈[N];计算机世界;2007年
3 蔡莲红 张迎辉;让人机交互更和谐[N];计算机世界;2007年
4 傅小兰;人机交互中的情感计算[N];计算机世界;2004年
5 上海交通大学医学院附属新华医院儿童与青少年保健科 张劲松;“超级捣蛋”的孩子 脑内藏玄机[N];健康报;2011年
6 奇云;“心语神探”看穿心底无需语言[N];大众科技报;2004年
7 ;未来十年展望之体验技术[N];中国计算机报;2010年
8 张文清 记者 王春;意念控制车速及左右转弯前行[N];科技日报;2008年
9 本报记者 赵建国;“意念”控制技术让人们心想事成[N];中国知识产权报;2008年
10 宫火良 河南大学教育科学学院;应对述情障碍:情绪信息加工的视角[N];中国社会科学报;2009年
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1 温万惠;基于生理信号的情感识别方法研究[D];西南大学;2010年
2 赵腊生;语音情感特征提取与识别方法研究[D];大连理工大学;2010年
3 林奕琳;基于语音信号的情感识别研究[D];华南理工大学;2006年
4 刘佳;语音情感识别的研究与应用[D];浙江大学;2009年
5 张石清;基于语音和人脸的情感识别研究[D];电子科技大学;2012年
6 解迎刚;基于人工心理的智能化E-Learning系统研究[D];北京科技大学;2007年
7 李太华;情感教学agent:建模与反馈策略研究[D];西南大学;2008年
8 刘涛;音乐情感认知模型与交互技术研究[D];浙江大学;2006年
9 孙颖;情感语音识别与合成的研究[D];太原理工大学;2011年
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1 马亮军;基于语音的模糊案例推理情感识别算法研究[D];华东理工大学;2013年
2 潘逸雄;移动语音情感识别系统的研究与应用[D];上海交通大学;2013年
3 刘俸汝;基于皮肤电情感识别的情感调节策略研究[D];西南大学;2013年
4 章颖颖;基于语言混合特征的情感识别研究[D];安徽大学;2011年
5 潘闻特;基于生理信号的情感识别系统研究与实现[D];上海交通大学;2012年
6 杨敏;非线性特征用于心电信号的情感识别[D];西南大学;2013年
7 王萍;语音情感识别研究[D];山东科技大学;2010年
8 吴楠;基于主动学习的语音情感识别研究[D];天津师范大学;2012年
9 李超;基于半监督学习的语音情感识别研究[D];天津师范大学;2011年
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