Разработка приложения для распознавания эмоций человека
Актуальность. В межличностном общении огромную роль играют эмоции. Они выражаются различными способами: голосом, позой, вегетативными реакциями (сердцебиение, частота дыхания, давление). Но наиболее выразительным является именно лицо человека, его мимика. Поэтому в современном мире, где общение между людьми и машинами приобретает все большее значение, нельзя игнорировать такой важный аспект человеческой натуры, как эмоции. Автоматизация этого процесса основана на методах и средствах компьютерного зрения.
Компьютерное зрение – это теория и технология создания машин, которые способны обнаруживать, отслеживать и классифицировать объекты. Данная область информатики молода, разнообразна и динамично развивается. Как самостоятельная дисциплина она оформилась к концу 1960- х годов и на сегодняшний день очень востребована.
Системы по распознаванию эмоций имеют широкую сферу применения в разных областях человеческой деятельности. В области маркетинга такие метода могут использоваться для решения и реагирования на различные вопросы, касаемо покупок в ТЦ, супермаркетах и тд. Кроме того, автоматизированные системы безопасности могут обнаруживать эмоции для обеспечения безопасности людей. Эмоциональное распознавание может применяться в других областях, таких как электронные датчики, видеоигры, анимация, психиатрия, автоматическое обучение и другие.
Цель данной работы заключается в разработке приложения для распознавания эмоций человека с помощью метода Виолы-Джонса и библиотеки алгоритмов компьютерного зрения OpenCV.
К основным задачам относятся следующие:
1. Изучение теории компьютерного зрения.
2. Анализ основных методов и существующих систем распознавания эмоций.
3. Исследование библиотеки компьютерного зрения OpenCV.
Объектом данного исследования являются подходы, методы распознавания лиц и мимических выражений.
Предметом исследования данной работы является описание алгоритма распознавания эмоций человека для решения практической задачи.
Практическая значимость диссертационной работы: результаты работы могут использоваться при решении задач интеллектуального анализа данных, в решении сложных технических задач видеоанализа.
Структура работы. Работа состоит из трех глав. В первой главе рассматривается история распознавания эмоций. Проводится обзор и анализ готовых решений поставленной задачи. Вторая глава посвящена теоретической стороне вопроса распознавания лиц и эмоций. Исследованию метода Виолы-Джонса. В третьей главе рассматривается библиотека алгоритмов компьютерного зрения OpenCV, разрабатывается приложение для распознавания эмоций человека.
Введение........................................................................................................................................ 3
ГЛАВА I. Распознавание эмоций............................................................................................... 5
1.1. История распознавания эмоций....................................................................................... 5
1.2. Обзор существующих решений....................................................................................... 6
ГЛАВА II. Обзор методов распознавания............................................................................... 11
2.1. Методы обнаружения лиц.............................................................................................. 11
2.2. Методы распознавания эмоций..................................................................................... 20
2.3. Метод Виолы-Джонса..................................................................................................... 23
ГЛАВА III. Разработка приложения......................................................................................... 30
Заключение.................................................................................................................................. 35
Список использованной литературы........................................................................................ 36
Приложение................................................................................................................................. 38
1. Нейроботикс – EmoDetect [Электронный ресурс]:
http://neurobotics.ru/robotics/robotic-software/emodetect
2. Facial expression recognition software FaceReader [Электронный ресурс]:
http://www.noldus.com/human-behavior-research/products/facereader
3. The face recognition company – Cognitec [Электронный ресурс]:
http://www.cognitec.com/products.html
4. Анализ методов обнаружения лиц на изображении [Электронный ресурс]: https://moluch.ru/archive/84/15524/
5. Метод главных компонент [Электронный ресурс]:
http://www.intuit.ru/studies/courses/10619/1103/lecture/18229?page=2
6. Ян С. Автоматическое распознавание эмоций пользователя для организации интеллектуального интерфейса [Электронный ресурс]:
http:// sntbul.bmstu.ru/doc/ 616498.html
7. Viola P. and Jones M.J., «Robust real-time face detection», International Journal of Computer Vision. – 2004. - V. 57. – No. 2. – pp.137–154
8. Анализ принципа распознавания объектов на изображении методом Виолы–Джонса [Электронный ресурс]:
https://www.khai.edu/csp/nauchportal/Arhiv/OIKIT/2015/OIKIT68/p162-166.pdf
9. Sochman J., Matas J., «AdaBoost», Center for Machine Perception, Czech Technical University, Prague, 2010
10. Метод Виолы-Джонса [Электронный ресурс]: https://habrahabr.ru/post/133826/
11. Лутц М. Программирование на Python. – 4-е изд. – СПб.: Символ-Плюс, 2011. – 992 с.
12. Официальный сайт OpenCV [Электронный ресурс]:
13. OpenCV [Электронный ресурс]: https://habrahabr.ru/post/260741/
14. Вапник В. Н., Червоненкис А. Я. Теория распознавания образов. – Москва, 1974. — 416 с.
15. Распознавание лиц [Электронный ресурс]:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Распознавание_лиц
16. Васильев В. И. Распознающие системы. Справочник. – 2-е изд. – К.: Наукова думка, 1983. – 424 с.
