Duygusal görüntülerin lüminans düzeylerinin eeg üzerindeki etkisi
The effect of luminance levels of emotional images on eeg
Yazar: KÜBRA EROĞLU
Danışman: PROF. DR. TEMEL KAYIKÇIOĞLU ; PROF. DR. ONUR OSMAN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Duygu = Emotion ; EEG =   ; Parlaklık = Brightness

Özet:
Yapılan tez çalışmasının amacı, görsel uyaranların algısal özelliği olan parlaklığın bu uyaranların görsel işlenmesi sırasında oluşan beyin aktivitesi üzerindeki etkisinin incelemesidir. Çalışmada beyinin, görüntü parlaklığındaki değişikliklere verdiği tepki, farklı lüminans seviyelerine sahip (orijinal ve parlak), farklı duygusal görüntüler (hoş, hoş olmayan ve nötr) kullanılarak karşılaştırmalı olarak araştırıldı. Araştırma hem istatistiksel hem de sınıflandırma yöntemleri kullanılarak gerçekleştirildi. Çalışmada 31 sağlıklı katılımcının 14 farklı elektrot bölgesine ait elektroensefalografi (EEG) kayıtları kullanıldı. Kısa süreli Fourier dönüşümü ile EEG kayıtlarının güç spektrogramları elde edildi. Bu spektrogramlardan çıkarılan öz nitelikler, üç farklı duygusal içerik için orijinal ve parlak gruplar arasında istatistiksel yöntemlerle karşılaştırıldı. İstatistiksel analiz sonuçları, görsel uyaranların parlaklığının, frekansa, zamana, elektrot noktasına ve görüntünün içeriğine bağlı olarak beyin tepkilerinin gücünü değiştirdiğini ortaya koydu. Tüm bu işlemlerin ardından, hoş, nahoş ve nötr görüntüler için orijinal ve parlak gruplardan elde edilen öz nitelikler iki grup arasında sınıflandırıldı. Sınıflandırma sonuçları, nötr, hoş ve nahoş görüntülerin orijinal ve parlak versiyonları için elde edilen öz niteliklerin farklı sınıflandırma yöntemleri kullanılarak % 71-81 doğrulukla ayrıştırılabileceğini ortaya koydu. Elde edilen tüm sonuçlar, görsel uyaran parlaklığının, beyin korteksinde, aktivite gücündeki değişim ile temsil edilebileceğini ortaya koydu.

Abstract:
The aim of the thesis study is to examine brightness effect, which is the perceptual property of visual stimuli, on the brain activity that occurs during the visual processing of these stimuli.  In this study, responses of the brain to changes in brightness of image was investigated comparatively using different emotional images (pleasant, unpleasant and neutral) with different luminance levels (original and bright).  The research was carried out using both statistical and classification methods.  Electroencephalography (EEG) records of 14 different electrode regions of 31 healthy participants were used in this study.  Power spectrograms of EEG recordings were obtained with short-time Fourier transform.  The features extracted from these spectrograms were compared with statistical methods between the original and bright groups for three different emotional contents. Statistical findings revealed that the brightness of visual stimuli varies the power of brain responses depending on frequency, time, electrode point and image content.  After all these processes, the features obtained from the original and bright groups for pleasant, unpleasant and neutral images were classified between the two groups. The classification results revealed that the features obtained for the original and bright versions of neutral, pleasant and unpleasant images can be separated by 71-81% accuracy using different classification methods. All results revealed that the brightness of the visual stimulus can be represented on the brain cortex by the change in power of activity.