人臉表情計算技術(shù)研究.pdf

1、人臉表情識別在人們的日常生活中發(fā)揮重要作用。盡管近年來關(guān)于表情識別的研究取得了明顯進展,但現(xiàn)有方法一般技術(shù)性比較強、過程比較復雜。為此,本文提出了基于形狀分析的一種快速人臉表情計算技術(shù),從人臉表情器官的輪廓形狀及數(shù)值計算這一方向出發(fā),統(tǒng)計出相關(guān)數(shù)據(jù)并建立數(shù)學模型,由此實現(xiàn)表情識別。
　　人臉表情識別系統(tǒng)一般主要包括人臉檢測、表情特征提取和表情分類三個步驟。本文的主要研究工作如下:
　　1)基于經(jīng)典主動形狀模型(Active

2、Shape Model,ASM)算法實現(xiàn)人臉特征點定位。針對人臉左眉毛、左眼睛、鼻子和嘴巴部分提取定位出118個特征點,形成各部分的輪廓形狀數(shù)據(jù)信息。
　　2)基于曲率及坐標關(guān)系等幾何特征提出了用于表情分類的數(shù)據(jù)約束條件。針對人臉各部位所提取的表情特征點進行數(shù)值計算,最終獲得每個表情11個數(shù)值信息,并通過和中性表情數(shù)據(jù)信息比較建立了6種基本表情的數(shù)值約束條件。
　　3)提出兩種數(shù)學模型:模型一,針對6種基本表情建立統(tǒng)一的數(shù)學

3、模型,該模型可以對驚訝、高興、厭惡、害怕、悲傷這5種人臉表情取得良好的識別效果;模型二,分別對6種基本表情建立數(shù)學模型,該模型可以實現(xiàn)對6種表情的單獨識別。
　　傳統(tǒng)的基于圖像分析的人臉表情識別算法需要處理整幅圖像的所有像素數(shù)據(jù),其算法復雜度往往會制約整個視覺系統(tǒng)的效率。本文所提出的新算法只需要處理人臉118個特征點的數(shù)據(jù)信息,具有非常明顯的計算成本優(yōu)勢,可以滿足系統(tǒng)實時處理的需求。在日本 ART女性人臉表情數(shù)據(jù)庫(JAFFE)上