情绪诱发与
多模态数据分析实验平台
一套集标准化情绪诱发实验范式、多模态数据同步采集（脑电、脉搏、皮电、面部表情）、对情绪变化敏感的先验特征自动化分析于一体的一站式实验平台，为科研人员高质量、高效地开展情绪诱发、情绪对认知功能影响机制、情绪识别、情绪交互、情绪干预等方向的研究提供软硬件平台和数据支撑。
- 本土化标准化情绪素材库，可诱发 10+ 类积极情绪、4 类消极情绪及中性情绪
- 内置 10 项标准任务范式与 30 项主观问卷量表，实验流程灵活可调
- 脑电、脉搏波、皮电、面部表情多模态同步采集与毫秒级对齐
- 情绪先验特征 + 情绪标签，便于快速构建多模态情绪识别模型
产品演示视频核心痛点
情绪研究真正难的，是「同一段情绪」在不同课题里没法比较。
情绪诱发的强度没法比
自拍影片、自选图片，效价与唤醒度没有统一标定，跨课题的结果无法比较。
每次实验都要重搭一遍流程
影片、图片、声音各写一套流程，顺序、时长与问卷衔接全靠手工排。
脑电、生理、表情各采各的
标记分散在几套软件里，情绪时间窗与生理数据对不齐。
有数据，没有情绪标签
建模要沿时间轴自行回标情绪类别，工作量大且主观。
本土化情绪素材库统一效价与唤醒度，标准范式与量表内置，多模态同步采集后按统一口径输出情绪特征与标签——从刺激到建模样本一次打通。
核心优势
三条核心价值解决可复现性，两条产品特点解决上手门槛。
标准化实验素材
涵盖适用于中国社会和文化背景的标准化情绪诱发材料库，能够诱发 10+ 类积极情绪、4 类消极情绪以及中性情绪。
先验特征筛选
内置数据预处理与特征分析的自动化脚本，便于科研人员筛选情绪先验特征，用于多学科交叉或高生态效度实验的特征对比。
规范化实验流程
内置实验任务模板，帮助科研人员快速完成情绪诱发设计、自动化打标设置、情绪标签采集等步骤，以提高设备量化诱发数据质量。
情绪识别建模
情绪先验特征 + 情绪标签，便于科研人员快速构建基于多模态数据的情绪识别模型。
自动化打点接口
提供各类程序语言适配的打点接口，可实现更多数据模态的自动化同步打点。
高生态效度
面向真实场景的情绪研究设计，支持群体情绪共享与跨个体协同研究，适用于情感计算、用户体验评估、心理健康干预与人机交互设计等方向。
零门槛情绪研究入门
内置经典的情绪研究范式与标准化实验流程，实现情绪诱发、多模态数据同步采集、先验特征自动计算的一站式服务，降低专业技术要求，消除知识壁垒。
产出原创性研究成果
快速获取高质量的多模态情绪数据及先验特征，通过整合心理学问卷、认知行为范式，及交叉学科领域特有的数据，产出具有原创性的研究成果。
产品构成
六个模块覆盖采集、诱发、同步与数据管理分析，可整套交付，也可按研究方向单独选配。
| 序号 | 模块 | 品牌 | 型号 |
|---|---|---|---|
| 1 | 多生理行为采集与分析系统 | 中科心研 | PTLAB-PTES100 |
| 2 | 面部表情采集与分析系统 | 中科心研 | PTLAB-C270 |
| 3 | 32 导脑电采集与分析系统 | 中科心研 | PTLAB-ZhenTecNT1-32 |
| 4 | 情绪诱发与任务管理系统 | 中科心研 | PTLAB-EmoTask300 |
| 5 | 多模态数据同步采集系统 | 中科心研 | PTLAB-FSC300 |
| 6 | 多模态数据管理与分析系统 | 中科心研 | PTLAB-HS0831 |
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支撑情绪研究的四类数据来源
模块 01多生理行为采集与分析系统
腕式手环同步采集脉搏波、皮肤电阻、皮肤温度、六轴加速度 / 陀螺仪以及温度、湿度、气压等多环境数据，重量约 20g，支持实时传输模式 48 小时。
| 手环参数 | 数值 |
|---|---|
| 终端尺寸 | 48.5 × 36.5 × 14 mm，腕带 25 × 260 mm |
| 重量 | 约 20 g |
| 实时传输模式 | 48 小时 |
| 电池 | 容量 420 mAh，一次充电时长约 2 小时 |
- 脉搏波 PPG：采样率 100 Hz；1 个绿色 LED、1 个红色 / 红外 LED；3 个光电二极管
- 皮肤电阻 EDA：采样率 4 Hz；交流激励源频率 24 Hz；测量范围 0.01–100 μS
- 皮肤温度：采样率 1 Hz；测量范围 0–50 ℃；测量精度 ±1 ℃
- 加速度 / 陀螺仪：采样率 20 Hz；三轴加速度 ±2–±16 g；三轴角速度 ±250–±2000 dps
- 多环境传感器：温度 / 湿度采样率 1 Hz，温度范围 -20–65 ℃、湿度 0–100%；气压采样率 1 Hz，300–1100 hPa
脉搏特征自动化分析
支持不少于 40 种对情绪状态敏感的先验特征的自动分析，包括但不限于：平均心率、心跳间期标准差、相邻心跳间期之差异均方根、心跳间期相差大于 20 ms 的比例、心跳间期相差大于 20 ms 个数、心跳间期相差大于 50 ms 的比例、心跳间期相差大于 50 ms 个数、频带功率谱密度、低频和高频功率谱密度比值等。
皮电特征自动化分析
支持不少于 40 种皮肤电信号的自动化分析，包括但不限于：反映皮肤电信号变化速率的差分、导数指标、皮肤电水平（SCL）、皮肤电反应（SCR）、SCL / SCR 统计指标。
模块 02面部表情采集与分析系统
固定焦距摄像头搭配面部特征点识别算法，可实现人脸检测、关键点定位与面部动作单元强度量化。
| 技术规格 | 数值 |
|---|---|
| 尺寸 / 重量 | 高 72.91 mm、宽 31.91 mm、深 66.64 mm；线缆长度 1.5 m；重量 75 g |
| 最大分辨率 | 720p / 30 fps |
| 摄像头像素 | 90 万 |
| 对焦类型 / 镜头 | 固定焦距；镜头类型：塑料 |
| 内置麦克风 | 单声道，麦克风范围长达 1 m |
| 对角线视野（DFOV） | 55°；通用安装夹，适用于笔记本电脑、LED 或显示器 |
- 支持实时检测图片或视频中的人脸信息，并提供可信度分析
- 支持不少于 68 个特征点的识别与定位
- 支持不少于 17 个面部动作单元（AU）的强度计算，判断面部单元的存在情况
模块 0332 导脑电采集与分析系统
32 导无线脑电采集，主动屏蔽技术去除运动伪迹与外界噪声，采用超高 WiFi 同步技术，事件同步精度优于 1 ms。
| 性能参数 | 数值 |
|---|---|
| 通道数 | 32 ch |
| 采样率 | 250 Hz、500 Hz、1000 Hz |
| 共模抑制比 | 120 dB |
| 输入噪声 | < 0.4 μVrms |
| 带宽 | 0–250 Hz（真正的直流耦合） |
| 供电时长 | 单块电池大于 10 小时 |
| 通讯方式 | 5 GHz WiFi 通信 |
| 事件同步输入 | WiFi 无线同步，时间精度 < 1 ms |
脑电特征自动化分析
事件相关谱扰动分析：输出各个电极位置、各个事件时间窗内包含 Delta、Theta、Alpha、Beta、Gamma 在内的多个频段上的能量值时间序列。
时频分析：计算基于小波变换的多个频段上的功率谱密度，支持窗长、步长、频段数量与范围阈值等参数配置。
差异化特征分析：基于短时傅里叶变换计算多个频段上的功率谱密度与多频段的分差熵；支持差分不对称（DASM）、有理不对称（RASM）、差分熵（DCAU）等偏侧化特征分析。
模块 04多模态数据同步采集 / 管理与分析系统
同步采集系统通过接入采集设备的 SDK，仅需一台电脑配一套软件，即可实现对所有采集设备的同步控制。支持事件自动打点与自定义手动打点，保障所有模态数据毫秒级同步对齐。
实时特征监控
实验过程中，支持对脉搏波、皮肤电、脑电、面部表情数据的部分先验特征进行实时计算与展示：不同脑区、频段的脑电功率谱密度与不对称性特征；面部特征点与动作单元强度。
开放的数据接口
支持基于 Eprime、Matlab、Python、Java、C、C#、C++ 等程序的打点事件交互接口，实现第三方程序对同步采集数据的自动打点标记；支持外部程序调用接口实现自动打点。
管理与分析
自动获取多个同步采集系统的原始数据并集中管理；数据列表按实验名称、实验批次、被试名称、被试 ID、实验时间、数据模态细分展示，支持批量导出并选择导出格式。
运作机制
从实验创建到数据导出，每个环节都是模板化、可复用的标准步骤。
实验创建
选择采集设备、定义事件标记，设定实验流程与感知领域。
情绪诱发刺激呈现
调取本土化情绪素材库，按实验模板呈现影片、图片、声音或文字刺激。
多模态同步采集
脑电、手环、摄像头同步接入，所有模态毫秒级时间对齐。
特征实时监控
脑电测量、生理测量、表情识别核心特征实时计算与展示。
数据上传
音视频、认知任务与问卷结果回传，与生理数据统一时间轴。
数据分析与导出
导入算法配置文件一键处理，生成具有先验知识的情绪特征向量。
数据交付
内置范式与量表、典型特征差异、面部动作单元明细与一键数据处理流程。
Emotional Stimulus Presentation and Task Management System
本系统选用「中国情绪影片标准数据库」(Ge et al., 2018) 与「中国积极情绪数据库」(Zhang et al., 2021) 中的华语影片片段，能够有效诱发 15 类以上积极情绪与 4 类消极情绪，构建科学、可复现的标准化情绪诱发范式。
系统通过同步采集多模态生理与行为数据，支持研究者深入探索积极与消极情绪的神经机制、自主生理反应及认知加工模式；系统内嵌丰富、成熟的心理量表与认知任务，研究者可根据研究问题灵活调整实验流程。
标准化测评模块 · 标准任务范式（10 项）
- 情绪 GoNogo 测试
- 内隐联想测验 IAT-自杀
- 内隐联想测验 IAT-抑郁
- 情绪空间定向-抑郁
- 点探测任务-抑郁
- 眼部情绪识别任务
- 颜色 Stroop 测试
- GoNogo 测试
- 持续注意测试-兔子老虎
- 简单反应时测试
标准化测评模块 · 主观问卷量表（30 项）
- 自杀意念自评量表 SIOSS
- 贝克抑郁自评量表 BDI
- 流调中心用抑郁自评量表 CES-D
- 贝克焦虑量表 BAI
- 状态焦虑量表 S-AI
- 焦虑自评量表 SAS
- 失眠严重程度指数表 ISI
- 情绪调节量表 ERQ
- 心境状态量表 POMS
- 社会支持评定量表 SSRS_学生版
- 日常生活事件问卷
- 心理痛苦量表 PAS
- 生活满意度量表 SWLS
- 自杀态度问卷 QSA
- 负性自动思维量表 ATQ
- 贝克抑郁量表第 2 版 BDI-II
- 抑郁自评量表 SDS
- 9 项患者健康问卷 PHQ-9
- 广泛性焦虑量表 GAD-7
- 特质焦虑量表 T-AI
- 匹兹堡睡眠指数量表 PSQI
- 多伦多述情障碍量表 TAS-20
- 积极消极情绪量表 PANAS
- 自我效能感量表 GSES
- 知觉心理压力量表 PSS-10
- 情绪体验问卷
- 抑郁-焦虑-压力自评量表 DASS-21
- 心理弹性量表 CD-RISC
- 自我超越生命意义量表 SMLS
- 积极情绪体验问卷
情绪条件下敏感的多模态特征
以下图表取自平台实测数据：积极 / 愉悦情绪条件下心搏间期与呼吸节律更平稳，消极情绪条件下皮肤电反应更强，愉悦情绪下脸颊提升与拉动嘴角动作单元强度明显上升
17 个面部动作单元（AU）的强度量化
每个动作单元同时输出强度值（_r，0–5 连续值）与存在标志（_c，0 / 1）
| 动作单元 | 含义 |
|---|---|
| AU01_r | 抬起眉毛内角｜用于表达情绪的悲伤、惊奇和恐惧，以及对情感态度的兴趣。活动肌肉：额肌（内侧） |
| AU02_r | 抬起眉毛外角｜用于表达惊奇和恐惧的情绪，以及对情感态度的兴趣。活动肌肉：额肌（外侧） |
| AU04_r | 皱眉｜用于表达悲伤、恐惧和愤怒以及困惑。活动肌肉：眉间降肌、鼻翼降肌和皱眉肌 |
| AU05_r | 上眼睑上升｜用于表达惊奇、恐惧、愤怒和兴趣。活动肌肉：上睑提肌和睑板肌 |
| AU06_r | 脸颊提升｜用于表达快乐情绪。活动肌肉：眼轮匝肌 |
| AU07_r | 眼睑收紧｜用于表达恐惧和愤怒的情绪，以及困惑。活动肌肉：眼轮匝肌 |
| AU09_r | 鼻子皱起｜用于表达厌恶。活动肌肉：上唇方肌 |
| AU10_r | 上唇抬起｜活动肌肉：上唇提肌、颧下头肌 |
| AU12_r | 拉动嘴角｜用于表达快乐和轻蔑情绪。活动肌肉：颧肌 |
| AU14_r | 收紧嘴角｜单侧活动用于表示轻蔑情绪或无聊。活动肌肉：颏肌 |
| AU15_r | 嘴角向下｜用于表达悲伤、厌恶和困惑。活动肌肉：口角降肌 |
| AU17_r | 下唇抬起｜用于表达情绪的悲伤、惊奇和恐惧，以及感兴趣。活动肌肉：下唇肌（内侧） |
| AU20_r | 嘴角拉伸｜用于表达恐惧。活动肌肉：笑肌、颈阔肌 |
| AU23_r | 收紧嘴唇｜用于表达愤怒、困惑或无聊。活动肌肉：口轮匝肌 |
| AU25_r | 双唇分开｜活动肌肉：下唇方肌、颏肌、口轮匝肌 |
| AU26_r | 下巴下降｜用于表达情绪惊奇和恐惧。活动肌肉：咬肌、颏肌、翼状肌 |
| AU45_r | 眨眼｜频繁的眨眼可能与疲劳、紧张或某些情绪状态相关 |
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选择数据
选择 PPG、GSR、EEG、VIDEO 等模态数据。
导入算法配置文件
载入对应模态的算法配置，确认处理参数。
多模态一键处理
按配置文件一键完成预处理与特征计算。
确认算法参数
核对时间窗、频段、通道等关键参数。
生成特征向量
输出具有先验知识的情绪特征向量，供建模与统计使用。
统一的公共时间基，一键对齐多模态数据
数据导出时，实现所有模态数据与打点事件的时间自动对齐与同步融合
| 分组 | 列名示例 | 说明 |
|---|---|---|
| 共用时间戳 | timestamp | 多模态统一时间基（秒），由同步采集系统提供 |
| 脉搏波特征 | HR_PPG_1、SDNN_PPG_1、RMSSD_PPG_1 … | 心率、心跳间期标准差、相邻心跳间期之差异均方根等脉搏波先验特征 |
| 皮电特征 | mean_SCL、mean_SCR … | 皮肤电水平（SCL）、皮肤电反应（SCR）及其统计指标 |
| 脑电特征 | Fp1_theta、Fp1_alpha、Fp1_beta、Fp1_gamma … | 各电极位置、各频段的功率谱密度与偏侧化指标 |
| 面部表情特征 | AU01_r、AU04_r、AU06_r、AU12_r … | 各面部动作单元（AU）的强度值 |
| 打点事件 | event | 事件标记名称，如 Rest_start、Rest_end、影片段落标记 |
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选型对比
与「自建素材 + 多设备拼装」相比，差别集中在素材标定、对齐与标签三处。
对比为选型参考，素材库与范式清单以实际交付版本为准。