基于靜態(tài)圖像的人臉表情識別研究（可編輯）

《基于靜態(tài)圖像的人臉表情識別研究（可編輯）》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、基于靜態(tài)圖像的人臉表情識別研究西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文基于靜態(tài)圖像的人臉表情識別研究年級二四級陳培俊姓名士碩申請學(xué)位級別計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)業(yè)專王國胤教授指導(dǎo)教師二七年四月西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁摘要人臉表情識別技術(shù)是涉及生物特征識別、模式識別、圖像處理、機(jī)器視覺、運(yùn)動跟蹤、生理學(xué)、心理學(xué)等研究領(lǐng)域的一個極富挑戰(zhàn)性的交叉課題,是近年來模式識別與人工智能領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn);它是情感計算、智能人機(jī)交互的重要組成部分,有著廣泛的應(yīng)用前景和潛在的市場價值。近年來,在國內(nèi)外各大科研院所和高校的共同努力下,人臉表情識別技術(shù)快速發(fā)展,但各種問題也隨之產(chǎn)生。目前尚有許多難點(diǎn)問題沒有

2、解決,至今也沒有一套實際應(yīng)用的系統(tǒng)面世。入臉表情識別一般分為人臉檢測、特征提取、特征選擇和表情分類等環(huán)節(jié)。本文主要研究了特征提取、特征選擇和表情分類過程中的一些關(guān)鍵問題,提出了一些改進(jìn)算法,并進(jìn)行了仿真實驗。主要的工作如下:.用基于統(tǒng)計理論的主動外觀模型,作為人臉特征點(diǎn)定位的方法并進(jìn)行了實驗。.對現(xiàn)有的幾何特征做了一個總結(jié)。根據(jù)目前已有的、涉及人臉表情幾何特征的文獻(xiàn),總結(jié)出了一個特征表。它幾乎可以囊括全部文獻(xiàn)中提出的幾何特征。,首次使用粗糙集理論的屬性約簡方法做人臉表情特征選擇。粗糙集理論的屬性約簡方法是一種不依賴于先驗知識的特征選擇方法,已應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,有其獨(dú)特的優(yōu)越

3、性。本文把粗糙集屬性約簡方法應(yīng)用于人臉表情的幾何特征選擇,取得了良好的效果,有效地降低了特征的維數(shù)。.提出將粗糙集屬性約簡與支持向量機(jī)相結(jié)合的.方法。支持向量機(jī)是上世紀(jì)年代新發(fā)展起來的一種高效分類方法,雖然從理論建立到現(xiàn)在只有短短的年時問,但它已廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。支持向量機(jī)的理論基礎(chǔ)是統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論。研究者們已經(jīng)從理論上證明支持向量機(jī)是一種優(yōu)秀的學(xué)習(xí)機(jī)器,因為它能夠保證在小樣本訓(xùn)練集下達(dá)到最大的泛化能力。本文把粗糙集的屬性約簡方法與支持向量機(jī)相結(jié)合,先用屬性約簡進(jìn)行預(yù)處理,然后再用支持向量機(jī)分類。實驗表明。該方法可以有效的降低支持向量機(jī)的運(yùn)算復(fù)雜度,而分類能力只有小幅度

4、的下降甚至不下降。.開發(fā)了一個人臉表情識別實驗系統(tǒng)西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁,。系統(tǒng)集成了人臉檢’鋇、特征提取、表情分類等功能,并且允許用戶自行選擇各種不同的方法,也允許用戶增加新的方法。關(guān)鍵詞:人臉表情識別:特征提取;特征選擇;支持向量機(jī);粗糙集;主動外觀模型西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁,,,,.,.,。..,,.,,..,......,...’,..西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁..?.’....?.....,.:;;;;【曲;西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁第章緒論.情感計算概述情感是人類的本能之一,它同理性思維和邏輯推理能力一樣。在生活、工作、

5、交流、決策等方面扮演著重要的角色。情感是人類智能中一個不可分割的組成部分,特別是在感知、推理、決策、計劃,創(chuàng)造等方面,發(fā)揮著重要的作用。在決定一個人事業(yè)成功的因素中,情商,也就是領(lǐng)會、運(yùn)用和表達(dá)情感的能力,可能比傳統(tǒng)的智商更加重要。但遺憾的是,目前的計算機(jī)從原理上講主要是基于邏輯推理式的系統(tǒng),根本不存在情感能力,人工智能的研究也只是在某種程度上模擬了人類的推理過程,并沒有考慮人類情感的影響。如果能把人類的情感能力賦給計算機(jī),使其能夠感知和表達(dá)情感,那將能讓計算機(jī)更好地為人類服務(wù)。科學(xué)家們已經(jīng)意識到了給計算機(jī)賦予情感能力的重要意義,美國媒體實驗室的教授在年提出了情感計算的概

6、念。她指出:情感計算是關(guān)于、產(chǎn)生于、或故意影響情感方面的計糾¨。中科院自動化研究所的胡包剛等人通過研究,也提出了情感計算的定義:情感計算的目的是通過賦予計算機(jī)識別、理解、表達(dá)和適應(yīng)人的情感的能力來建立和諧人機(jī)環(huán)境,并使計算機(jī)具有更高的、全面的智能孔。在國外,實力雄厚的科研機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位都投入到了情感信息處理的研究中。在歐洲和美國,、、、飛利浦公司等都加緊進(jìn)行情感計算系統(tǒng)的研究。其中,對情感計算進(jìn)行全方位研究,正在研究開發(fā)情感機(jī)器人,其媒體實驗室通過記錄人臉表情的攝像機(jī)和連接在人體上的生物傳感器來收集數(shù)據(jù)。然后由一個“情感助理”程序來識別人的情感。公司還研究了情感鼠標(biāo),可

7、以根據(jù)手部的血壓及溫度等傳感器感知用戶的情感。主要研究可穿戴式計算機(jī)。在國內(nèi),情感計算研究重點(diǎn)主要包括臉部表情處理、情感計算建模方法、情感語音處理、姿態(tài)處理、情感分析、自然人機(jī)界面等。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的高文教授研究了多功能情感機(jī),主要包括表情識別,人臉識別,人臉檢測與跟蹤,手語識別,手語合成,表情合成,唇讀等內(nèi)容。北京科技大學(xué)的王志良教授主要研究人工心理,建立了西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁以數(shù)學(xué)公式為基礎(chǔ)的心理學(xué)模型∞。中科院計算技術(shù)研究所正在研究帶有表情和動作的虛擬人,心理學(xué)所、生物所則主要注重生理學(xué)、心理學(xué)方面的研究。