Rozpoznawanie emocji na podstawie statycznych obrazów twazry

• Autorzy: Żarkowski M.

Warianty tytułu

EN

Facial emotion recognition in static images

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje wstępną koncepcje systemu rozpoznawania emocji na podstawie wyrazów twarzy. Przedstawione podejście do problemu rozpoznawania skupia uwagę na procesie ekstrakcji i selekcji cech, które upraszcza etap definiowania i dodawania nowych elementów do wektora cech. Do oceny działania systemu wykorzystano dwa klasyfikatory analizy dyskryminacyjnej, drzewo decyzyjne oraz cztery warianty klasyfikatora k-najbliższych sąsiadów. System rozróżnia siedem emocji. Działanie systemu zweryfikowano wykorzystując dwie bazy obrazów twarzy reprezentujące warunki studyjne i naturalne. Spośród badanych klasyfikatorów najlepszą skuteczność miał klasyfikator INN, którego jakość rozpoznawania wynosiła 99.9% dla warunków studyjnych i 97.3% dla warunków naturalnych.

EN

The article presents the initial concept of facial emotion recognition system. The approach focuses on the feature extraction and selection process which simplifies the stage of defining and adding new elements to the feature set. The evaluation of the system was performed with two discriminant analysis classifiers, decision tree classifier and four variants of k-nearest neighbors classifier. The system recognizes seven emotions. The verification step utilizes two databases of face images representing the studio and natural conditions. The best quality of classification was achieved by INN classifier, the recognition rate was 99.9 % for the conditions of study, and 97.3 % for natural conditions.

Słowa kluczowe

PL

robotyka; robot społeczny; rozpoznawanie emocji; obraz statyczny twarzy

EN

robotics; social robot; emotion recognition; facial static image

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 182, t. 2
• Strony: 705--714
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Żarkowski M.

• Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] Weka 3: Data Mining Software in Java, http://www.cs.waikaio.ac.nz/ml/weka/
• [2] N. Aifanti, C. Papachristou, A. Delopoulos. The mug facial expression database. In: 11th Int. Workshop on Image Analysis for Multimedia Interactive Services. Proceedings, Desenzano, Italy, April 12-14, 2010.
• [3] M. Żarkowski. Zestaw aplikacji wspomagających proces nauki sterowania z wykorzystaniem sygnałów emg. Praca magisterska, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2011.
• [4] I. Cohen et al. Facial expression recognition from video sequences: Temporal and static modelling. In: Computer Vision and Image Understanding. Proceedings, 2003, s. 160-187.
• [5] T. Cootes, G. Edwards, C. Taylor. Active Appearance Models. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., June, 2001, Vol. 23, No. 6, s. 681-685.
• [6] T. F. Cootes et al. Active Shape Models - their training and application. Comput. Vis. Image Underst., January, 1995, Vol. 61, No. 1, s. 38-59.
• [7] C. Darwin. The Expression of the Emotions in Man and Animals. Anniversary edition, Harper Perennial 1872/2009.
• [8] G. B. Duchenne de Bologne. Mechanisme de la Physionomie Humaine. Paris, Jules Renouard Libraire 1862.
• [9] S. Dubuisson, F. Davoine, M. Masson. A solution for facial expression representation and recognition. Sig. Proc.: Image Comm., 2002, Vol, 17, No. 9, s. 657-673.
• [10] P. Ekman. Emotion in the Human Face, Cambridge University Press 1982.
• [11] P. Ekman, W. Friesen. Facial Action Coding System: A technique for the measurement of facial movement. Palo Alto, Consulting Psychologists Press 1978.
• [12] I. Essa, A. Pentland. Facial expression recognition using a dynamic model and motion energy. In: In ICCV. Proceedings. IEEE Computer Society, 1995, s. 360-367.
• [13] I. Essa, A. Pentland. Coding, analysis, interpretation, and recognition of facial expressions. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., July, 1997, Vol. 19. No. 7, s. 757-763.
• [14] B. Fasel, J. Luettin. Automatic facial expression analysis: A survey. Pattern Recognition, 1999, Vol. 36. No. 1, s. 259-275.
• [15] M. A. Hall. Correlation-based Feature Subset Selection for Machine Learning. PhD thesis, University of Waikato, Hamilton, New Zealand, 1998.
• [16] Ł. Juszkiewicz. Rozpoznawanie emocji na podstawie głosu w robocie społecznym. Praca magisterska. Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2011.
• [17] I. Kotsia, I. Pitas. Facial expression recognition in image sequences using geometric deformation features and Support Vector Machines. IEEE Transactions on Image Processing, 2007, Vol. 16, No. 1, s. 172-187.
• [18] M. Lyons et al. Coding facial expressions with gabor wavelets. 1998, s. 200-205.
• [19] L. Ma, K. Khorasani. Facial expression recognition using constructive feedforward neural networks. Systems, Man and Cybernetics, Part B, IEEE Transactions on, 2004, Vol. 34, No. 3, s. 1588-1595.
• [20] P. Michel, R. Kaliouby. Real time facial expression recognition in video using Support Vector Machines, 2003.
• [21] M. Pantic, L. Rothkrantz. Automatic analysis of facial expressions; The state of the art. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., December, 2000, Vol. 22, No. 12, s. 1424-1445.
• [22] M. Pantic, L. Rothkrantz.. Expert system for automatic analysis of facial expressions. Image and Vision Computing Journal, 2000, Vol. 18, No. 11, s. 881-905.
• [23] J. Saragih, S. Lucey, J. Cohn. Face alignment through subspace constrained mean-shifts. In: ICCV Proceedings, 2009, s. 1034-1041.
• [24] J. Saragih, S. Lucey, J. Cohn. Deformable model fitting by regularized landmark mean-shift. International Journal of Computer Vision, 2011, Vol. 91, No. 2, s. 200-215.
• [25] L. Wiskott et al. Face recognition by elastic bunch graph matching. IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence, 1997, Vol. 19, s. 775-779.
• [26] Z. Zhang et al. Comparison between geometry-based and gabor-wavelets-based facial expression recognition using multi-layer perceptron. In: Proceedings of the 3rd. International Conference on Face & Gesture Recognition. Proceedings, Washington, DC, USA, IEEE Computer Society, 1998, FG '98, s. 454-459.
• [27] J. Saragih. FaceTracker, http://web.mac.com/jsaragih/FaceTracker/FaceTracker.html