微表情數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和微表情檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、微表情是一種不受心理控制的面部表情，具有持續(xù)時(shí)間短暫、變化幅度微弱、動(dòng)作區(qū)域較少等明顯區(qū)別于宏表情的特點(diǎn)。當(dāng)前微表情在國(guó)家安全、司法審訊、謊言測(cè)試等領(lǐng)域潛在的應(yīng)用價(jià)值引起了人們極大的關(guān)注。隨著計(jì)算機(jī)模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展微表情相關(guān)研究取得了很多成果，但作為研究基礎(chǔ)的微表情數(shù)據(jù)庫(kù)由于微表情捕捉困難、采集過程復(fù)雜、人工編碼費(fèi)時(shí)耗力和圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺失等原因?qū)е聰?shù)據(jù)庫(kù)樣本數(shù)量不足，質(zhì)量參差不齊，越來越無(wú)法滿足微表情研究工作。同時(shí)由于微表情自動(dòng)檢

2、測(cè)技術(shù)發(fā)展滯后，無(wú)法有效的輔助復(fù)雜的人工編碼，在很大程度上也制約了微表情數(shù)據(jù)庫(kù)建立工作的進(jìn)一步發(fā)展。針對(duì)上述問題，深入分析了現(xiàn)有微表情數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，通過合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)環(huán)境，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法等措施，建立了目前樣本數(shù)量最大、種類齊全、圖像分辨率較高的SDU微表情數(shù)據(jù)庫(kù);隨后應(yīng)用不同方法從不同角度對(duì)該數(shù)據(jù)庫(kù)樣本進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià);最后結(jié)合微表情的表達(dá)特點(diǎn)，提出兩種微表情自動(dòng)檢測(cè)方法:基于特征點(diǎn)集群形變矢量的微表情檢測(cè)法和基于感興趣區(qū)域光流特征矢量的幅值

3、和角度信息的微表情檢測(cè)法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴微表情數(shù)據(jù)庫(kù)建立過程中，在微表情誘發(fā)素材選擇和環(huán)境設(shè)置上獲得了心理學(xué)博士的專業(yè)指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)器材選擇視頻質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)優(yōu)越的攝像器材，同時(shí)吸收心理學(xué)專業(yè)學(xué)生參與樣本分析處理，最大限度地保證微表情樣本的質(zhì)量，最終建立了包含300個(gè)樣本7種情緒類型的SDU微表情數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)樣本相對(duì)其他數(shù)據(jù)庫(kù)具有分類全面、質(zhì)量?jī)?yōu)良、數(shù)量最多的特點(diǎn)，可以為微表情檢測(cè)和識(shí)別工作提供良好的實(shí)驗(yàn)素材。⑵針

4、對(duì)當(dāng)前微表情數(shù)據(jù)庫(kù)建立標(biāo)準(zhǔn)缺失，樣本質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)狀，首次提出微表情數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量評(píng)估方法。該方法包括主觀評(píng)價(jià)法、客觀評(píng)價(jià)法和提取特征值分析法，每種評(píng)價(jià)方法分別從分辨率、幀率和編碼比特率等指標(biāo)分析評(píng)價(jià)了SDU微表情數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量。根據(jù)各種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果初步得出微表情數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量與各指標(biāo)相關(guān)性大小。⑶針對(duì)當(dāng)前微表情數(shù)據(jù)庫(kù)建立過程中人工編碼耗時(shí)費(fèi)力的現(xiàn)狀，提出兩種微表情自動(dòng)檢測(cè)方法，一種是基于回歸樹集合思想提取人臉68個(gè)特征點(diǎn)后將其劃分到不同的特