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作者:张麟华;郭彩萍;许骁哲;富丽贞;邢珍珍;
单位:太原工业学院计算机工程系;山西文旅集团山投信息有限公司;中北大学软件学院;
摘要:疲劳检测对日常生活是至关重要的,尤其对于驾驶领域。基于脑电(EEG)信号的疲劳驾驶检测已吸引了众多学者的关注,但由于高质量带标签的EEG样本稀少问题严重阻碍了疲劳检测领域的发展。因此,文中首次将自监督学习(SSL)与扩散模型(DDPM)相结合应用于EEG的疲劳检测研究中,提出一种基于SSL-DDPM的脑电疲劳状态检测方法。该方法分为预训练和下游任务两部分,预训练阶段中首先对原始信号进行DDPM扩增,然后以ResNeXt代替ResNet为骨干网络对扩增前后的EEG信号进行特征提取,最后对提取的特征进行信号重构。下游任务的网络以共享预训练网络参数为主,对扩增前后的信号进行疲劳检测。通过SEED数据集和Multi-channel数据集进行实验验证,最终分类准确率分别达到88.23%和86.14%,验证了文中疲劳状态检测方法的有效性。
关键词:脑电信号;;疲劳检测;;自监督学习;;扩散模型;;骨干网络;;信号重构
基金资助:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(61602427);; 山西省科技厅重点研发计划(201903D121171);; 山西省教育厅科技创新项目(2023L352)