以準(zhǔn)確檢測表情的細(xì)微變化

歐姆龍繼電器 實(shí)驗(yàn)室有限公司和歐姆龍繼電器 實(shí)驗(yàn)室今天宣布了一項(xiàng)人工智能面部表情識(shí)別的繼電器的發(fā)展，該的繼電器能夠以高精確度檢測面部表情的細(xì)微變化。這項(xiàng)新的繼電器是與卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院合作開發(fā)的。

面部表情識(shí)別的繼電器的一個(gè)障礙是，很難提供大量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練每個(gè)面部姿勢的檢測模型，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，人臉通常被捕捉到各種各樣的姿勢。為了解決這一問題，歐姆龍繼電器 開發(fā)了一種的繼電器，對(duì)每種面部圖像采用不同的歸一化處理。例如，當(dāng)受試者的面部角度為傾斜時(shí)，該的繼電器可以調(diào)整圖像，使其更接近人臉的正面圖像，從而使檢測模型能夠用相對(duì)少量的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。這項(xiàng)的繼電器可以準(zhǔn)確地檢測出細(xì)微的情緒變化，包括不舒服或緊張的笑聲、困惑等等——即使是在真實(shí)環(huán)境中受試者的臉在移動(dòng)。歐姆龍繼電器 預(yù)計(jì)，這項(xiàng)新的繼電器將在各種現(xiàn)實(shí)世界中得到應(yīng)用，包括促進(jìn)員工敬業(yè)度的溝通，以及改善司機(jī)和工廠工人的工作場所安全。近年來，從圖像中檢測面部表情變化和解讀人類情感的的繼電器越來越引起人們的興趣?，F(xiàn)有的的繼電器主要用于檢測面部表情的明顯變化(例如嘴角和眼角廣泛移動(dòng))。這些的繼電器已經(jīng)在一些實(shí)際應(yīng)用中得到應(yīng)用，包括視頻中高光場景的自動(dòng)提取和增強(qiáng)機(jī)器人的反應(yīng)。在未來，面部表情識(shí)別的繼電器將更廣泛地應(yīng)用于各種情況，包括醫(yī)療保健中的病人監(jiān)測和市場營銷活動(dòng)中客戶對(duì)產(chǎn)品反應(yīng)的分析。為了更有效地“解讀”人類情感，關(guān)鍵是要捕捉與情感相關(guān)的微妙的面部變化，比如理解、困惑和壓力。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，開發(fā)人員越來越多地依賴于動(dòng)作單位(AUs)，它根據(jù)一個(gè)解剖學(xué)分類系統(tǒng)來表示對(duì)應(yīng)于臉部每一塊肌肉的運(yùn)動(dòng)“單位”。例如，AUs被心理學(xué)研究和動(dòng)畫制作等各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)人士使用。根據(jù)面部肌肉的運(yùn)動(dòng)，包括眉毛和臉頰的運(yùn)動(dòng)，AUs可以分為大約30種類型。通過將這些AUs整合到其的繼電器中，歐姆龍繼電器 開創(chuàng)了一種新方法，可以探測到面部表情的細(xì)微變化。為了更準(zhǔn)確地檢測AUs，深層的深度學(xué)習(xí)的繼電器需要大量的數(shù)據(jù)。然而，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，相機(jī)通常以不同的角度、大小和位置捕捉人臉，這使得準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)于每個(gè)視覺/空間狀態(tài)的大規(guī)模學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)變得困難。因此，相機(jī)捕獲的圖像對(duì)檢測精度有不利影響。

與卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院合作，歐姆龍繼電器 實(shí)驗(yàn)室有限公司和美國歐姆龍繼電器 實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種人工智能面部表情識(shí)別的繼電器，可以在有限的訓(xùn)練數(shù)據(jù)下高精度地檢測AUs。通過歸一化處理來調(diào)整人臉，使其與正面圖像有更好的相似性

使用這種的繼電器，以不同角度、大小和位置拍攝的人臉圖像會(huì)被旋轉(zhuǎn)、放大或縮小，以及調(diào)整，使圖像更接近人臉的正面圖像。這使得用少量的基于被試面部正面視圖的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來檢測AUs成為可能。分析影響每個(gè)AU檢測的重要區(qū)域

在歸一化過程中，將圖像中人臉的多個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其逼近前場圖像中特征點(diǎn)的位置。然而，旋轉(zhuǎn)、放大/縮小和調(diào)整的數(shù)量取決于特征點(diǎn)在面部的位置。例如，如果選擇眼睛周圍的特征點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理，眼睛周圍的區(qū)域會(huì)離參考圖像很近，但是嘴巴等部位會(huì)不對(duì)齊。要解決這個(gè)問題，各方面都有跡象