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뇌파 및 심전도 복합 생체신호를 이용한 실시간 감정인식 인터페이스 연구 KCI 등재

Research of Real-Time Emotion Recognition Interface Using Multiple Physiological Signals of EEG and ECG

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/298777
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한국게임학회 논문지 (Journal of Korea Game Society)
한국게임학회 (Korea Game Society)
초록

뇌파 및 심전도 생체신호를 복합적으로 이용한 감정인식을 통한 실시간 사용자 인터페이스를 제안한다. 기존에 뇌파를 통한 감정인식의 문제점이었던 낮은 정확도를 개선하기 위해 뇌파의 Theta, Alpha, Beta, Gamma의 상대파워 값과 심전도의 자율신경계 비율을 혼합하는 복합 생체 신호 감정 인식 시스템을 개발했다. 기쁨, 공포, 슬픔, 즐거움, 화남, 혐오에 해당하는 6가지 감 정을 인식하기 위해 사용자별 확률 값을 저장하는 데이터 맵을 생성하고, 채널에 대응하는 감 정 인식의 정확도를 향상시키기 위해 가중치를 갱신하는 알고리즘을 제안한다. 또한 뇌파로 구 성된 단일 데이터와 뇌파/심전도 생체신호 복합 데이터의 실험 결과를 비교한 결과 23.77%의 정확도 증가를 보였다. 제안된 인터페이스 시스템은 높은 정확도를 통해 게임 및 스마트 공간 의 제어에 필요한 인터페이스로 기기에 활용이 가능할 것이다.

We propose a real time user interface that utilizes emotion recognition by physiological signals. To improve the problem that was low accuracy of emotion recognition through the traditional EEG(ElectroEncephaloGram), We developed a physiological signals-based emotion recognition system mixing relative power spectrum values of theta/alpha/beta/gamma EEG waves and autonomic nerve signal ratio of ECG (ElectroCardioGram). We propose both a data map and weight value modification algorithm to recognize six emotions of happy, fear, sad, joy, anger, and hatred. The datamap that stores the user-specific probability value is created and the algorithm updates the weighting to improve the accuracy of emotion recognition corresponding to each EEG channel. Also, as we compared the results of the EEG/ECG bio-singal complex data and single data consisting of EEG, the accuracy went up 23.77%. The proposed interface system with high accuracy will be utillized as a useful interface for controlling the game spaces and smart spaces.

목차
요 약
 ABSTRACT
 1. 서 론
 2. 복합 생체신호 감정 인식 시스템
 3. DataMap 생성모듈 개발
  3.1 뇌파 특징 데이터 생성
  3.2 심전도 특징 데이터 생성
  3.3 Data Table 구성 및 감정 분류
 4. 데이터 추출 및 실험 방법
  4.1 감정 유발 실험 설계
  4.2 복합 생체신호 취득 방법
  4.3 실험 방법
 5. 실험 결과
 6. 결 론
 ACKNOWLEDGMENTS
 REFERENCES
저자
  • 신동민(세종대학교 컴퓨터공학과) | Dong-Min Shin
  • 신동일(세종대학교 컴퓨터공학과) | Dong-Il Shin Corresponding author
  • 신동규(세종대학교 컴퓨터공학과) | Dong-Kyoo shin