基于稀疏张量的微表情识别研究

信息传输、软件和信息技术服务业

基础理论

论文

基于稀疏张量的微表情识别研究

国家科技计划

独立研究

微表情是一种持续时间极短的、在人们试图掩饰自己真实的情绪时泄露出来的面部动作。这种无法压制的属性使微表情成为欺骗检测的重要线索。人们欺骗他人时，个体会有众多反映内心真正情绪体验的信号出现（如害怕欺骗被发现导致的恐惧、愚弄他人的快乐等)。相对于研究较多的持续时间较长的宏表情，对微表情的产生、识别（自动识别）及相应的认知神经机制都有待进一步探索。微表情不可自主控制的属性使其可以应用到国家安全（安检）、司法实践（审讯）、临床医学（医患沟通）、广告与消费（监测消费者的真实态度）等等各个行业领域的欺骗检测。 该项目通过计算机科学与心理学实质交叉，从心理学上界定了微表情的时长，建立并发布微表情数据库，提出了一系列微表情识别方法。初步建立了“数据-方法-评价”的微表情识别的理论框架，推动了微表情识别的发展。主要科学发现如下： (1) 建立并公开发布了两个微表情数据库，为微表情识别算法的发展提供了数据基础。这两个数据库迄今为止已被来自43个国家，510个团队申请免费使用。 (2) 首次提出基于张量的微表情彩色空间模型。 (3) 提出一种基于主方向光流特征用于微表情识别，并提出一种光流域对齐的方法来对微表情数据做预处理。 (4) 首次提出基于张量分析的微表情识别方法。揭示了微表情的高维数据也是位于低维流形上的。 该项目形成多篇高水平论文，发表在TIP、TAC等国际人工智能领域重要期刊上。该项目已形成国际影响力，并推动了微表情识别的发展。举办了首届国际微表情识别大赛（简称MEGC2018）。成果荣获2018年度第八届吴文俊人工智能科学技术奖一等奖。 在研究微表情的过程中，我们也把相关的研究成果进行了转化。随着中国已经进入老年化社会，如何保障高龄老人安全是一个社会问题。我们在现有代步车上加上了各种智能算法，提高代步车的安全性和易用性。已经获得授权一项国家发明专利（专利号：ZL201611119658.X），相关国际专利已经申请。该项成果得到国家和相关部门的领导充分肯定。2016年中国残疾人联合会主席张海迪得之此事后，委托全国人大常委，中国残疾人联合会副主席吕世明到心理所看望慰问完成人，并详细了解智能代步车的研发思路。2018年世界机器人大会上，完成人向国务院副总理刘鹤介绍了智能代步车的研发思路，并得到充分肯定。 。