城市开放空间的质量对于城市的整体竞争力、影响力和居民满意度具有重要的影响。视听环境是城市开放空间可持续发展的重要组成部分。面部表情识别(FER)作为计算机视觉和图像处理中新兴的主题之一,以及反映被试者在某种刺激下的心理状态变化的一种方法,已经应用于在多个领域的研究中。因此如何利用面部表情采集视听交互对人们的感知作用,具有重要的科学价值。本研究首先通过对城市典型公共空间视听环境的采集、实验室再现与测试,记录被试者在城市开放空间声音刺激下的面部表情变化影像,并对面部表情进行数据化处理。而后,将面部表情分析实验的结果与传统的语义问卷得出的数据进行对比,得出FER中可以预测语义评价结果的指标。实验中不同种类的声源影响下,被试者面部表情产生了不同的变化趋势,从而验证了FER应用于城市开放空间声景观研究的可行性。其次,分析了城市开放空间中几类典型声源对面部表情的影响。研究发现:机械声对面部表情具有消极作用,而自然声对于面部表情有积极作用,人文声对于面部表情的作用,与被试者的社会特征有关。不同的声源主要影响的指标也存在差异。在大多数情况下,声源对面部表情指标的影响与效价相吻合。性别,居住地等社会属性对大多数面部表情指标都具有影响。声源的种类对面部表情的效价及各项指标也有显著的影响,其中受影响最大的指标分别为“愉快”、“悲伤”和“惊奇”。再次,分析了城市空间中视听交互作用对面部表情的影响。研究发现:视觉环境的改变也会影响面部表情的效价及各项指标,在机械声为主的开放空间中,绿色植物的占比提高对面部表情有积极作用,在自然声为主的开放空间,视觉环境活力感的提升对面部表情的积极作用更加明显,在人文声为主的开放空间,视觉环境中自然的元素对面部表情具有积极作用。本文的研究成果,可为研究者进行城市开放空间视听环境评价提供参考借鉴。其中声音与视听交互作用对面部表情的影响,可以为规划师和景观设计师进行城市开放空间设计提供依据。