面部表情识别研究进展

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1、综述《自动化技术与应用》!""#年第!$卷第%期Survey面部表情识别研究进展杨国亮1，2，王志良1，王国江1（1.北京科技大学信息工程学院，北京100083；2.江西理工大学机电工程学院，江西赣州341000）摘要：面部表情识别是计算机视觉中一个具有挑战性的课题，该文对国内外面部表情识别做了系统综述与比较，分析了面部表情识别目前存在的问题，并对今后发展提出了几点思考。关键词：情感计算；人工心理；面部表情识别中图分类号：TP391.41文献标识码：B文章编号：1003-7241（2006）04-0001-06!"#$%&’()*+,-+./01$

2、&22-(34&,(53-6-(31，2，WANGZhi-liang1，WANGGuo-jiang1YANGGuo-liang（1.SchoolofInformationEngineering，UniversityofScience&TechnologyBeijing，Beijing100083，China；2.JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，China）Abstract：Facialexpressionrecognitionisachallengingprobleminc

3、omputervision.Inthissurvey，wereviewsindetailcurrentfacialexpressionrecog-nitiontechnologiespresentedintheliterature.Theresultsandshortcomingsofthecurrentemployedmethodsandpossiblefutureresearchdi-rectionsareoutlined.Keywords：Affectivecomputing；Artificialpsychology；Facialexpres

4、sionrecognition1引言2面部表情识别1997年，美国MIT媒体实验室得Picard教授出版了一本专2.1面部表情识别的难点［1］著“AffectiveComputing”，书中她定义了情感计算是关于、产生人类识别人脸信息几乎没什么困难，但对计算机来说相当于和影响于情感方面的计算，而面部表情识别则是解决情感计不容易。由于人脸表情受不同年龄、种族、性别、头发、饰物等的算的一个前提。同样，1999年，北京科技大学王志良教授提出的影响较大，因此，采用计算机对人脸表情进行自动分析与识别是［2］［3］人工心理理论把面部表情识别作为一个重要研究内容

5、。一项具有挑战性的任务。其中关键在于难以建立一个理想的人通过计算机进行面部表情识别是目前面临的一大挑战，它脸表情模型，这主要是由于人脸是一个柔性体，而非刚体，很难在和谐人机交换及情感机器人等方面有着广泛应用，目前，国内用模型来精确描述。外学者围绕这一问题作了比较多的研究，提出了一系列面部表［13］此外，表情识别还依赖于其它方面因素，如：（1）对人脸［4］［5］情识别算法，识别的面部表情种类基本上都是基于Ekman的熟悉程度；（2）对各种表情的体验。表情的表现有缓和的和激提出的六种基本表情或其子集，识别算法大致可分为两类：基于动的、细微的和强烈的、轻

6、松的和紧张的等诸多形式，它的生理静态图像方法和基于动态图像方法。前者使用的是单一面部表因素也是细微多变，所以非常复杂；（3）对脸部的注意程度；（4）情图像，只考虑图像的空间信息，因此计算相对简单，但识别率非视觉因素；（5）数据来源方面。严格的试验种所引起的情绪表普遍不高；后者则采用图像序列，充分考虑了面部表情变化的时情状态带有突出的人为性质，这难以为实事求是的科学研究提间和空间信息，因此识别率相对前者要高，但计算量要大，目前供十分精确的依据；（6）计算机本身没有知识和经验，不能举一大部分面部表情识别算法属于后者。反三。光照和人脸姿态对识别结果影响较

7、大。目前国际上正在研究人脸表情分析与识别的机构主要有美收稿日期：2005-11-22国的麻省理工学院（MIT）、卡耐基梅隆大学（CMU）、马里兰大学TechniquesofAutomation&AppIications

8、&《自动化技术与应用》!""#年第!$卷第%期综述Survey（Maryland）、Stanford大学、日本的城蹊大学（SEIKEI）、东京大学化的程度如何，在外表上都具有某些共同点和独立的特征，如：（Tokyo）、大阪大学（OSAKA）等。国内主要有哈尔滨理工大学、中任何高兴的表情，不论嘴是否张开，在脸颊上和眼睛区域都具有科院、

9、南京理工大学、北方交通大学等。相似的独立外表。基于以上特点，该文首先作出假设，即外表相2.2面部表情识别研究进展似的人其相