Logowanie do System sprawozdań KDM

Metoda analizy stanów emocjonalnych człowieka na podstawie danych obrazowych

Kierownik projektu: Marek Przyborski

Politechnika Gdańska

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Gdańsk

Streszczenie projektu

Cel naukowy projektu:

Podstawowym celem naukowym projektu jest opracowanie nowoczesnej metody analizy obrazów twarzy na podstawie zaawansowanej analizy zdjęć. Opracowana metoda ma pozwolić na wiarygodne rozpoznawanie zmian stanów emocjonalnych u ludzi.

Współczesne metody klasyfikacji stanów emocjonalnych opierają się na segmentacji obrazu twarzy i rozpoznawaniu zmian, jakie zachodzą w danych obszarach. Innowacyjność tego projektu polega na kompleksowej analizie całej twarzy, która nie zostaje dzielona na zdefiniowane pola. Analiza, umożliwiająca opis zmian zachodzących na twarzy, będzie wykorzystywała dotychczas znane metody analizy obiektowej, jakie są wykorzystywane w szeroko pojętej teledetekcji. Na podstawie wstępnych badań, wykonanych przez zespół badawczy, zakłada się, że ruchy twarzy są na tyle dynamiczne, że aby uzyskać wiarygodne dane, niezbędne jest zarejestrowanie zmian zachodzących na twarzy za pomocą kamery wykorzystującej szybką fotografię.

Znaczenie projektu:

Badania nad stanami emocjonalnymi, wyrażanymi przez mimikę twarzy, mają ogromne znaczenie dla wielu dziedzin. Wykorzystanie metod analizy obrazu zaczerpniętych z teledetekcji, umożliwi pozyskanie charakterystycznych cech stanów umysłu człowieka w danej chwili. Takie charakterystyki mogą później w dużym stopniu znaleźć swoje zastosowanie w wielu metodach terapii, opieki nad pacjentami, z którymi kontakt werbalny jest ograniczony. Kolejnym typowym przykładem, wykorzystania oceny stanów emocjonalnych za pomocą zdalnych pomiarów, jest wykrywanie zagrożenia wywołanego przez działalność złodziei, przemytników czy też terrorystów. Dodatkowo problemem jest ocena prawdomówności podczas przesłuchań policyjnych. Jak zostało już wspomniane są to czysto praktyczne aspekty tego typu badań, które mogą i znajdują już zastosowanie, natomiast nieoceniony wkład w badania nad oceną stanów emocjonalnych za pomocą analizy zdjęć byłby aspektem naukowym tego projektu. Z analizy literatury, wynika, iż tego typu badania, z wykorzystaniem technik obrazowania i analizy, nie są prowadzone na świecie, oczywiście w odniesieniu do stanów emocjonalnych u ludzi. Zatem reasumując korzyści, jakie można osiągnąć z tego projektu są potencjalnie bardzo duże.



Koncepcja i plan badań:

Projekt podejmuje tematykę rozpoznawania zmian stanów emocjonalnych, która ma zastosowanie w szeroko pojętej psychologii i psychiatrii, czy też w badaniach nad sztuczną inteligencją. W dotychczas podejmowanych badaniach, jakie prowadzi się w wielu ośrodkach na świecie, klasyfikacji takiej dokonywano za pomocą różnego rodzaju metod (klasyfikatory Bayes'a, krzywe Bezziera itp.) . Biorąc pod uwagę fakt, iż wszystkie emocje, te podstawowe, jak i pośrednie uzewnętrzniane są przez różne zmiany fizycznych ludzkiego ciała. Najczęściej ocenianą zmianą na ciele ludzkim przez inne osoby jest wyraz twarzy. Można stwierdzić, w pewnym sensie, że człowiek posiada zdolność identyfikowania zmian stanów emocjonalnych tylko na podstawie oceny zmian zachodzących na twarzy. Natomiast, kiedy taka klasyfikacja ma zostać dokonana przez maszynę mamy do czynienia z procesem, który wymaga ogromnego nakładu pracy opracowania szczegółowych algorytmów przez specjalistów z różnych dziedzin nauki takich jak psychologia, socjologia a nawet inżynieria.

Z wstępnych badań przeprowadzonych przez zespół wynika, iż ruchy twarzy są na tyle dynamiczne i szybkozmienne, że zauważenie gołym okiem wszystkich zmian na twarzy jest praktycznie niemożliwe. Z akwizycji zmian twarzy i gestów mimicznych za pomocą kamer o różnej szybkości rejestracji klatek na sekundę okazało się, iż niezbędne do wykonania badań jest wykorzystanie profesjonalnych kamer do rejestracji zjawisk szybko zmiennych. Podczas analizy śledzone są charakterystyczne punkty na twarzy, wynikiem są trajektorie ruchu tych punktów. Kolejnym etapem prac będzie poszukiwanie takiego opisu zgromadzonych trajektorii, który umożliwiałby klasyfikowanie ich ruch pod kontem przynależności do określonego stanu emocjonalnego. Zakończeniem prac będzie opracowanie automatycznej metody analizy stanów emocjonalnych.

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93