[发明专利]一种基于LongFormer的脑波音乐生成的情绪引导系统

说明书

本发明涉及一种基于LongFormer的脑波音乐生成的情绪引导系统及方法，首先用户在情绪多维空间中选取所期待的情绪状态以及想聆听的曲目类型，同时通过脑电信号识别当前用户情绪并投射至情绪多维空间，根据用户选择的曲风类型与当前用户情绪预期迁移向量作为特征，输入LongFormer的脑波音乐生成模型当中，通过自回归的方式自动生成符合要求的音乐并播放，进而基于当前的脑电信号数据所反映的实时情绪动态变化情况，自动生成下一首适宜的播放歌曲。本发明通过基于用户自身脑电信号数据为特征智能生成的具有一定乐曲风格的音乐诱发用户情感状态，对其进行评估，利用LongFormer算法，以自回归的方式生成可辅助音乐治疗提供理论支持与帮助。

技术领域

本发明涉及一种引导系统，具体涉及一种基于LongFormer的脑波音乐生成的情绪引导系统，属于脑电情绪识别技术领域。

背景技术

基于人工智能技术的蓬勃发展，自动音乐生成也日渐被人们说熟悉，并得到了一定的商业运用，向市场推广了数曲爆款音乐，在短视频行业证明了自身高度的商业价值。但自动音乐生成在医疗保健领域发展较为缓慢，鲜少有应用的案例，本发明立足于被试的自身喜好与生理特征，为被试提供定制化的音乐生成服务，进而更好地改善被试的情绪状态。而当前的自动生成音乐模型并不能直接运用于自适应情绪调整，首先并不基于被试的生理数据，且生成音乐耗费算力大、所用时间长，做不到及时地给出被试反馈。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于LongFormer的脑波音乐生成的情绪引导系统，该技术方案使用LongFormer作为核心运算算法，各功能模块独立运行，提高了系统的实时性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种基于LongFormer的脑波音乐生成的情绪引导系统，其特征在于，所述引导系统包括被试操作模块，脑电信号采集模块，情绪迁移模块以及自动音乐生成模块。通过脑电信号采集模块向被试采集处理出当前被试的脑电情绪状态向量，并将其与被试初始预期情绪目标向量作差，生成当前的情绪迁移向量，并将其输入到自动音乐生成模块中。

作为本发明的一种改进，系统进行初始化时，从脑电信号采集设备不断获取被试的脑电信号，并经过脑电信号处理与脑电信号特征提取模块，最终提取出被试当前情绪在情绪多维空间上的位置，依此作为被试初始真实情绪目标向量。

作为本发明的一种改进，当自动音乐生成模块接收到当前情绪迁移向量和被试对音乐的喜好类型后，系统进入自动音乐生成运算状态。

作为本发明的一种改进，所述脑电信号采集设备采用Neuroscan脑电64-256导脑电采集系统，可供选择的音乐风格采用清新欢快的莫扎特、旋律优美的舒伯特、旋律激昂的贝多芬等古典名家的作品。

一种基于LongFormer的脑波音乐生成的情绪引导方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：被试戴好脑电仪，以自身舒服的方式躺好，选择喜欢的音乐门类以及在情绪空间维度中选择想要引导至的情绪状态；

步骤2：打开脑电仪及计算机等分析设备，使软件进入初始化状态；

步骤3：脑电想信号采集模块开始采集脑电信号，并通过脑电信号处理设备提取到被试当前情绪在多维空间中的情绪表示；

步骤4：将被试预设的情绪空间向量与脑电信号计算所得的被试当前情绪空间向量进行差分，所得情绪迁移向量；

步骤5：将情绪迁移向量与被试喜好的音乐类型作为特征输入到LongFormer模型当中，以自回归的形式生成个人定制化的音乐刺激；

步骤6：被试在聆听定制化的音乐刺激后，脑电信号产生一系列波动，重复步骤3，4,5；

步骤7：当情绪迁移向量的模小于指定值时，系统停止运行。