微表情是一种短暂的、微弱的、无意识的面部微表情,持续时间往往在0.5s内,能够揭示人类试图隐藏的真实情绪。微表情识别的研究旨在让机器有足够的智能,能够从人脸视频序列中识别人类的真实情绪。然而由于微表情持续时间短、面部肌肉运动强度低,对其进行准确的表征与识别是一项极具挑战性的任务。为了促进心理学领域和计算机视觉领域针对微表情的进一步研究,由中国图象图形学学会(CSIG)和中国科学院心理研究所主办、CSIG机器视觉专业委员会、CSIG情感计算与理解专业委员会和中科院青促会心理所小组联合承办,中国科学院心理研究所的王甦菁博士与李婧婷博士组织了一系列云上微表情的学术活动。     

第四十二期云上微表情于2023年08月03日晚上7点进行,由中国科学院心理研究所王甦菁老师团队的李婧婷博士主持。此次讲座邀请到来自河海大学的刘小峰教授团队的在读博士生倪蓉蓉和蔡慧丽介绍他们发表在Knowledge-Based Systems与IEEE Transactions on Human-Machine Systems上的情感计算相关工作。此次讲座得到了微表情研究领域的广泛关注,期间有五十余名听众参加了此次讲座。
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1.河海大学在读博士生倪蓉蓉:Diverse local facial behaviors learning from enhanced expression flow for microexpression recognition

首先,倪同学对微表情识别的研究现状进行了分析,并介绍了肌肉运动强度低和微表情持续时间短对微表情识别算法设计带来的困扰、以及微表情的小样本问题。

针对这一问题,倪同学等人提出利用面部表情流图像来探索这种持续时间短、肌肉运动强度低的面部微表情运动,并构建了局部多样性面部微表情识别网络(LD-FMERN)。

特别的,算法框架首先包括一个运动细节增强方法,从而表情流中剔除与微表情无关的运动。然后,通过引入基于不同维度光流特征权重的数据增强策略来生成不同的光应变分量,缓解小样本问题。

随后,增强的面部光流(u/v/s)图像作为输入,通过LD-FMERN网络提取微表情相关特征,并使用空间通道调制器进行优化。此外,优化后的特征还通过局部多样性特征挖掘策略得到进一步增强,以将网络集中在小型且多样化的面部区域。

最后,基于人类视觉规律,倪同学等人提出了一种从网络全局到局部优化的自适应损失函数。

通过基准数据集CASMEII、SAMM和MMEW上对所提出的方法进行了实验验证,结果证明了该方法的有效性。
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2.河海大学在读博士生蔡慧丽:Emotion Recognition Through Combining EEG and EOG Over Relevant Channels With Optimal Windowing
蔡同学首先对情感计算进行了简要介绍。个体情感的表达是一个复杂的心理和生理变化过程,单一的模态往往无法准确解读情感。

针对这一问题,并且为了利用信号中互补的情感相关信息,蔡同学等人提出融合脑电信号(EEG)和眼电信号(EOG)的优点,从而建立一个更鲁棒的情感识别模型。

首先,蔡同学等人提出了一种通道选择策略,利用脑电信号和标签的互信息来选择合适的通道大小,进而减少信号中的冗余信息并确保提取的特征具有表征性。

其次,通过所提时间窗口分割策略,利用不同的窗口大小对信号进行分割,实现减少特征冗余的同时增加样本数量,从而提高模型的泛化能力。

最后,在最佳窗口大小下,将部分通道的EEG信号和EOG信号进行融合,包括特征融合和决策融合。通过融合两种模态的信息,可以更全面地捕获情感相关特征,从而构建更稳定和准确的情感识别模型。
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听众们与讲者对所提方法中的技术细节进行了深入讨论。

在活动的最后,讲座的主持人李婧婷博士对活动进行了总结并对第四十三期CSIG云上微表情活动进行了预告。敬请继续关注!      

此次讲座的回放已经发布在B站:

【42rdCSIG云上微表情:多模态情感计算:从表情到大脑】 https://www.bilibili.com/video/BV1fu411H7aU/?share_source=copy_web&vd_source=da367a2f90a1bbb21d8762ab6354d4ea,欢迎观看!

最后,中国科学院心理研究所微表情应用研究中心(MELAB)诚聘博士后,微表情相关方向、计算机或心理学专业皆可,有意请联系王甦菁老师(wangsujing@psych.ac.cn)。

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