Исследование размерности аффективных состояний, проявляемых в выражениях лица
Введение
В настоящее время существуют различные методы распознания и классификации эмоций. Есть как двумерные и трехмерные размерные модели эмоциональных пространств, так и модели с большей размерностью, которые разрабатываются для описания большого количества эмоций.
Для описания базовых эмоций чаще всего используют трехмерные модели такие, как VAD или PAD. Однако для сложных эмоций, не являющихся базовыми, нижняя граница размерности пространства не определена.
Знание этой границы может помочь в создании качественных моделей эмоциональных пространств. Также данная информация может пригодится для более точной классификации большого количества разнообразных эмоций, что позволит использовать это в машинном обучении.
В исследованиях эмоциональных состояний это также даст возможность использовать различные методы статической обработки, анализа и представления данных.
Для распознавания эмоций могут быть использованы специальные приложения, которые анализируют видео.
Оглавление
Актуальность4
Цель4
Задачи4
Введение5
Основная часть6
1.Теоретическая часть6
1.1.Образование потенциала действия6
1.2.ЭМГ11
1.2.1.ЭМГ общие сведенья12
1.2.2.Электромиограф13
1.2.3.Электроды15
1.2.4.Шумы и помехи при записи ЭМГ17
1.2.5.Поверхностная ЭМГ20
1.2.6.Поверхностная ЭМГ лица21
1.3.Мимические мышцы22
1.4.Классификации эмоций24
1.5.Модели пространств27
2.Экспериментальная часть28
2.1.Оборудование и ПО28
2.1.1.АПК «Нейро-КМ»28
2.1.2.PsychoPy28
2.1.3.Python MNE29
2.2.Методы29
2.2.1.Вейвлет-преобразование29
2.2.2.Метод главных компонент30
2.2.3.Метод канонических корреляций31
2.3.Математическая постановка задачи31
2.4.Описание эксперимента33
2.5.Результаты34
2.6.Выводы38
Заключение38
Список литературы40
Список литературы
J. Werner. 5.01 - Electrical Activities in the Body// Comprehensive Biomedical Physics, 5. – 2014. – p. 1-24.
Larimore, J. L. CHAPTER 3 6:35 a.m. Time to Run—How Does the Brain Tell Our Muscles to Move? // Neuroscience Basics – 2017. – p. 39-52.
Cram's Introduction to Surface Electromyography 2nd Edition/ Medicine & Science in Sports & Exercise 43(7) – 2011. – p. 27-28.
Rita Q.Fuentes-Aguilar. Chapter 2 - Biosignals analysis (heart, phonatory system, and muscles)/Q. Fuentes-Aguilar, Humberto Pérez-Espinosa, María A. Filigrana-de-la-Cruz//Biosignal Processing and Classification Using Computational Learning and Intelligence. Principles, Algorithms, and Applications. – 2022. – p. 7-26.
Eddie Harmon-Jones, Jennifer S. Beer. Methods in Social Neuroscience; Edited by Eddie Harmon-Jones and Jennifer S. Beer. – 2009.
Mohammed. Design and development of low-cost EMG amplifier for assistive technology./ Mohammed, N., Ahmed, Z., & Alam, R.// IEEE International Conference on Power, Control, Signals and Instrumentation Engineering (ICPCSI). – 2017.
Sudip Paul. Chapter 2 - Introduction to biosignals and bioelectrodes/ Sudip Paul, Angana Saikia, Vinayak Majhi, Vinay Kumar Pandey// Introduction to Biomedical Instrumentation and Its Applications. – 2022. – p. 45-85.
Пестиков П.П., Пестикова Т.В. Методы измерения сигналов электромиографии.// Информационные технологии XXI. – 2018. – с. 263-266.
Loong Ng. Evolution of a Capacitive Electromyography Contactless Biosensor: Design and Modelling Techniques/ Loong Ng, C., & Bin Ibne Reaz, M.// Measurement. – 2019.
Maria Hakonen. Current state of digital signal processing in myoelectric interfaces and related applications/ Maria Hakonen, Harri Piitulainen, Arto Visala// Biomedical Signal Processing and Control, 18. – April 2015. – p. 334-359.
J. Fridlund, J. T. Cacioppo. Guidelines for Human Electromyographic Research//Psychophysiology, 23 (5). – Sep 1986 – p. 489-612.
Peter
Не мало важным параметром для электрода является его поляризуемость. Поляризуемые электроды (золотые, платиновые и иридиевые) характеризуются емкостным поведением, поскольку между кожей и электродом проходит только ток смещения, тогда как непорализируемые электроды (оцинкованные и электроды Ag/AgCl) ведут себя как резисторы, поскольку они обеспечивают свободный поток заряда через границу раздела электрод-кожа, они улавливают сигнал ЭМГ через кожу с помощью токопроводящей пасты или геля. [10] [11]Ни один электрод не является абсолютно неполяризуемым или поляризуемым. Поляризуемые электроды не рекомендуются для измерений поверхностной ЭМГ из-за их высокой чувствительности к артефактам