基于樹莓派的實(shí)時(shí)人臉表情識(shí)別

牛犇 滕運(yùn)江

（金陵科技學(xué)院電子信息工程學(xué)院 江蘇省南京市 211169）

人臉表情能夠快速、準(zhǔn)確傳遞出當(dāng)事人的狀態(tài)、思想和態(tài)度等內(nèi)在心理，成為眾多情感表達(dá)中最自然、最直接有效的方式。基于非接觸式圖像和視頻序列的人臉表情識(shí)別成為人機(jī)交互及人工智能領(lǐng)域不可或缺的環(huán)節(jié)，具有重要的研究意義。人臉表情識(shí)別在生活中的應(yīng)用非常廣泛，如情感機(jī)器人能夠通過(guò)捕捉人臉表情來(lái)感知人類的喜怒哀樂(lè)；醫(yī)療服務(wù)方面，可以通過(guò)對(duì)病患的人臉表情識(shí)別判斷其痛苦情況，輔助醫(yī)生進(jìn)行診斷；交通安全方面，通過(guò)對(duì)車輛駕駛員進(jìn)行實(shí)時(shí)人臉表情識(shí)別，可以在疲勞駕駛和突發(fā)情況時(shí)及時(shí)給予提示；公共安全方面，通過(guò)人臉表情識(shí)別可以預(yù)測(cè)人們的心理變化，從而預(yù)防惡性事件的發(fā)生；教育方面，可以通過(guò)實(shí)時(shí)的人臉表情識(shí)別來(lái)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)[1]。

著名心理學(xué)家Ekman 定義了6 種基本表情和1 種無(wú)表情狀態(tài)，即：生氣、厭惡、恐懼、高興、悲傷和驚訝，無(wú)表情狀態(tài)也稱為“自然表情”。Ekman 等根據(jù)面部肌肉的運(yùn)動(dòng)將人臉劃分成不同區(qū)域，建立了“面部動(dòng)作編碼系統(tǒng)”（Facial Action Coding System，F(xiàn)ACS）。不同的肌肉運(yùn)動(dòng)過(guò)程，能夠產(chǎn)生不同的表情，從而實(shí)現(xiàn)人臉表情識(shí)別[2]。研究人員在此基礎(chǔ)上開展了大量的研究工作。目前人臉表情識(shí)別主要基于兩種方法：傳統(tǒng)的特征提取方法和深度學(xué)習(xí)方法。傳統(tǒng)的人臉表情識(shí)別方法依賴于特征提取的有效性及分類器設(shè)計(jì)的合理性，常用的特……