表情识别的流程简介

      情感计算主要是研究怎样用计算机来识别和表达人的情感,情感计算涉及到生理学、认知学、人工智能、模式识别、计算机视觉以及信息论、信号处理等多学科领域

     人的情感的产生是一个很复杂的心理过程,情感的表达也伴随多种表现方式,常被计算机学家用于研究的表达方式主要有三种:表情(Emotion)、语音(Speech)、动作(Behavior)。在这三种情感表达方式中,表情所贡献的情感比例高达55%,这就是为什么这么多人研究表情识别的原因。

   人脸面部表情识别具有广泛的应用前景,例如可以被应用于自然和谐的人机交互设备、心理学研究、远程教育管理、车辆安全驾驶、公共场合安全监控、电脑游戏、测谎仪、临床医学等领域。在表情识别领域,目前已取得了一些进展,尤其在国外已经看到了表情识别商业化运作的趋势。

    从研究的角度讲,表情识别是一种典型的模式识别问题。对于表情的识别,通常我们是采用机器学习的方式先对表情数据进行训练,然后用训练好的分类器或回归器对表情进行预测。本文将就表情识别的常规流程进行简述,总的来说表情识的步骤及流程如下图所示:


     

    1 图像输入

     这里的输入图像在实际应用中通常是从视频中获得,如商店中的监控视频。在我们的研究工作中,输入的图像来自一些公开的表情数据集,如JAFFE,CK,NVIE,IMM,Recola,Semaine等。

    2 人脸检测

     表情识别中我们的研究对象是人脸,但通常在第一步中的输入图像中还包括了非人脸区域,所以我们需要使用人脸检测算法检测出我们感兴趣的人脸区域。人脸检测本身也是一个很热的研究点,但在表情识别中,这不是重点。

    3 图像预处理

     图像预处理的对象是第二步中得到的人脸图片。为什么需要预处理呢?图像的归一化!!因为在第二步中得到的人脸区域中,它们的大小、长宽比例、光照条件通常是不一样的,所以为了后续提取特征的统一处理,就需要将它们的尺寸、光照等进行归一化处理。

    4 特征提取

     计算机跟人不一样,人能一眼识别出表情,这对计算机来说却很难做到。通常计算机需要我们给它特征来区分不同的表情,所以我们应该选择区分度高的特征给计算机。这是表情识别中很关键的一步,对于特征提取方法的选择,前后有很多学者尝试了很多不同的特征,如LBP, Gabor, SIFT, DCT, FAP等等。

     特征可以分为纹理特征和几何特征,从另一个角度也可以分为全局特征和局部特征。特征提取的好坏将直接影响后续的分类或回归结果。

    5 模式分类/回归

    该步骤是用机器学习算法对第四步得到的特征进行训练,训练完成后就会得到一个分类器或者回归器。这一步骤也是表情识别中很关键的一步,通常我们总是希望得到的分类器或回归器具有更好的预测能力,所以很多学者也尝试了用不同的机器学习算法来设计分类器,比较常见有SVM,KNN,NN(Neural Network),HMM,SVR,RVM等等。

    6 识别结果

     最后一步就是对表情进行识别,具体来讲就是把经过前面几步提取到的表情特征送入训练好的分类器或回归器,让分类器或回归器给出一个预测的值。

    表情识别中的重点和难点是特征提取和模式分类/回归,已有的研究中的大部分创新基本上都集中在这两步,如特征提取中采用多特征融合,预测时采用决策级融合等。


本文系原创,转载请注明转载自:http://blog.youkuaiyun.com/computerme/article/details/39371557

人脸表情识别流程通常包括以下几个步骤:数据收集、预处理、特征提取、模型训练和测试。下面是一个详细的人脸表情识别流程图及其实现代码示例。 以下是使用Python和深度学习框架(如TensorFlow/Keras)实现人脸表情识别的代码示例: ### 1. 数据收集 首先需要一个包含不同表情(如愤怒、快乐、悲伤等)的数据集。常用的数据集有FER2013、CK+等。 ### 2. 预处理 对图像进行归一化、调整大小等操作。 ### 3. 特征提取 可以使用卷积神经网络(CNN)自动提取图像特征。 ### 4. 模型训练 构建并训练一个CNN模型来分类不同的表情。 ### 5. 测试 使用测试集评估模型性能。 以下是一个简单的人脸表情识别代码示例: ```python import numpy as np from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, Conv2D, Flatten, MaxPooling2D from keras.utils import to_categorical from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator # 假设我们已经加载了表情数据集,X为图像数据,y为标签 # X = ... # y = ... # 数据预处理 def preprocess_data(X, y): # 归一化图像数据到[0,1] X = X / 255.0 # 将标签转换为one-hot编码 y = to_categorical(y, num_classes=7) # 假设有7种表情 return X, y # 构建CNN模型 def create_model(): model = Sequential() model.add(Conv2D(32, kernel_size=(3, 3), activation='relu', input_shape=(48, 48, 1))) model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))) model.add(Conv2D(64, kernel_size=(3, 3), activation='relu')) model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))) model.add(Flatten()) model.add(Dense(128, activation='relu')) model.add(Dense(7, activation='softmax')) # 输出层有7个节点,对应7种表情 model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) return model # 加载数据集(这里假设数据已经加载好了) # X, y = load_data() # 数据预处理 # X, y = preprocess_data(X, y) # 划分训练集和测试集 # X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 创建模型 model = create_model() # 数据增强 datagen = ImageDataGenerator(rotation_range=20, width_shift_range=0.2, height_shift_range=0.2, horizontal_flip=True) datagen.fit(X_train) # 训练模型 # model.fit(datagen.flow(X_train, y_train, batch_size=32), epochs=20, validation_data=(X_test, y_test)) # 保存模型 # model.save('emotion_detection_model.h5') ``` ### 上述代码解释: 1. **数据预处理**:将图像数据归一化到[0,1]范围,并将标签转换为one-hot编码。 2. **模型构建**:使用Keras构建了一个简单的卷积神经网络(CNN),包含两个卷积层、池化层、全连接层。 3. **数据增强**:通过`ImageDataGenerator`对训练数据进行增强,以提高模型的泛化能力。 4. **模型训练**:使用增强后的数据训练模型,并在测试集上进行验证。 5. **模型保存**:训练完成后保存模型以便后续使用。 ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值