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人类对于面部表情的研究,最始于生理学家和心理学家对于表情和情绪的研究,他们对表情和情绪之间的关系、表情的多样性、脸部表情含义的表述以及表情的分类等问题进行了研究。从人类语言学的发展中,我们也可以看出面部表情情感的识别,对于唇语的理解有着辅助作用。在人类行为学发展中,我们也能看出面部表情情感的识别能够提高人类交流中的信任度;对于商业应用中也占有重要的一环,可视电话和电视会议也能从人们面部表情中加深交流,读懂他人内心世界;对于医疗系统方面,从病人的面部表情体现出来的情感可以用来辅助判断病人的心理、精神、身体各方面的状况;除此之外,对其他行业如:公安部门、律师行业等,读懂他人的面部表情情感,对他们的工作都至关重要。 本文在参考大量中外前人研究的成果上,对隐马尔可夫模型进行了适当的改进,从而设计出了一种多姿态下的人脸情感表情识别方法,期间主要做了下面一些改进: 首先在已有的研究基础上,通过相位的形式,将面部区域的运动形式给表示出来,然后基于相位的面部表情运动特征,其通过构造特征向量和序列来对面部特征进行表示,这样相应的特征向量计算显著简化,后续表情分类处理工作也更简单。 其次通过对离散隐马尔可夫模型的分析,并考虑到其在描述表情特征序列方面的不足,本文对此提出了一种改进算法,并实现了与面部表情时序特征的方法。本算法为了分析方便,通过适量减少矢特征误差,并假设此特征序列在一定程度上服从高斯混合分布。 最后本文利用了k-means聚类算法;来计算高斯混合模型的初始值,并总结了与此相关的计算方法,其可以较好的对此种序列的概率分布进行描述。 根据测试结果表明,本文的这种方法可以较好的满足相应的分类效率要求,且达到了较高识别效率,矢量量化误差也明显降低,具有一定的应用推广价值。