基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统及方法，包括：基于光电传感等简便方式获取人体脉搏信号；对获取的脉搏信号进行集合经验模态分解，对得到的本征模函数进行重构以提取呼吸信号；对呼吸信号提取的时域特征、频域特征以及熵特征采用显著性差异进行特征筛选，对筛选后的特征采用随机森林Gini指数分配权重后构建特征子集；将特征子集输入到预先训练好的随机森林分类器，输出情绪识别结果。有效提高情绪分类精度和准确率，向终端设备输出识别结果并对消极情绪进行预警，从而实现情绪的远程监测。

【技术实现步骤摘要】
基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统及方法
本专利技术涉及信号识别
，特别是涉及一种基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统及方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。情绪是指由不同感觉、思想和行为共同产生的心理及生理状态，是对多种主观认知经验的通称。当今社会经济的不断发展，使得社会竞争日益激烈，生活节奏加快，越来越多的人长期处于紧张状态，承受很大的精神压力，严重的甚至患有焦虑症、抑郁症、躁狂症等心理疾病。情绪对人体的生理健康也有一定的影响，尤其是对心肺功能的影响较大，消极的情绪会使有心肺功能的患者病情加剧。随着生活水平的提高和健康意识的增强，人们越来越重视情绪对于自身健康的影响。有效的情绪识别能够对不良的精神状态进行监测预警，同时也有助于心理疾病的早期诊断和治疗。此外，随着社会老龄化日趋严峻，“空巢”现象日渐加剧，越来越多的老年人常因年龄的增加、身体机能的下降等，社交网络逐渐缩小，获得的情感支持明显减少，从而时常会感到孤独、寂寞、无助，极易导致老年心理疾病的发生，也很容易引发慢性疾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统，其特征在于，包括：/n信号提取模块，用于对通过光电传感器获取的脉搏信号进行集合经验模态分解，对得到的本征模态函数进行重构以提取呼吸信号；/n特征提取模块，用于对呼吸信号提取的时域特征、频域特征以及熵特征采用显著性差异进行特征筛选，对筛选后的特征采用随机森林Gini指数分配权重后构建特征子集；/n识别模块，用于将特征子集输入到预先训练好的随机森林分类器，输出情绪识别分类结果；/n传输及预警模块，用于将识别模块的情绪识别分类结果传输至接收端并实现情绪预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统，其特征在于，包括：
信号提取模块，用于对通过光电传感器获取的脉搏信号进行集合经验模态分解，对得到的本征模态函数进行重构以提取呼吸信号；
特征提取模块，用于对呼吸信号提取的时域特征、频域特征以及熵特征采用显著性差异进行特征筛选，对筛选后的特征采用随机森林Gini指数分配权重后构建特征子集；
识别模块，用于将特征子集输入到预先训练好的随机森林分类器，输出情绪识别分类结果；
传输及预警模块，用于将识别模块的情绪识别分类结果传输至接收端并实现情绪预警。


2.如权利要求1所述的基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统，其特征在于，所述集合经验模态分解包括：
在脉搏信号中第m次加入高斯白噪声信号，经EMD分解得到第m次分解的第i个IMF分量；
计算总分解次数M次的IMF平均值，根据IMF频率与呼吸频率的相关度，选取相关度最高的IMF分量进行重构作为呼吸信号。


3.如权利要求2所述的基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统，其特征在于，第m次加入高斯白噪声信号进行EMD分解包括：
识别加入高斯白噪声信号的待分解脉搏信号的极大值点与极小值点；
利用样条插值法构造极大值点包络函数和极小值点包络函数；
计算包络函数的均值函数，以及原始脉搏信号与均值函数的差值函数；
判断差值函数是否满足IMF条件，若满足，差值函数为第一个IMF分量；若不满足，令更新原始脉搏信号，直至得到的差值函数满足IMF条件，得到待分解脉搏信号最高频率部分的IMF分量；
计算剩余信号的第二个IMF分量，直至剩余信号的极值点数小于2，完成分解。


4.如权利要求1所述的基于脉搏信号中呼吸成分的情绪识别系统，其特征在于，基于波峰和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立才，刘荣娟，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37