Mapping of Facial Elements for Emotion Analysis

Abstract

Abstract-The recognition of emotions from others' face is an universal and fundamental skill for social interaction. Many researchers argue that there is a set of basic emotions which were preserved during evolutive process because they allow the adaption of the organisms behavior to distinct daily situations. This paper is about emotion analysis and the identification of facial elements relevant for this task. The proposed approach is based on psychological research. Different facial representations are proposed to represent the geometrical characteristics of the human face and their performance is evaluated using Machine Learning techniques. Also, an investigation of the facial elements related to the identification of the six basic emotions plus the neutral state is presented.

Abordagem para a interação afetiva: um estudo de caso com player de música

“…Pesquisas naárea de Machine Learning (ML) têm gerado uma ampla quantidade de métodos capazes de extrair padrões a partir de exemplos passados e que podem ser utilizados para tomar decisões em situações novas (ainda não conhecidas). As técnicas utilizadas para problemas de classificação estão cada vez mais sendo aplicadas para a análise de respostas emocionais [1], [4], [5], [6], [7], [15].…”

“…[5] apresentam algoritmos baseados em pontos extraídos do rosto e respostas fisiológicas do usuário. Similarmente, [15] investigam o reconhecimento de emoções com base em conjuntos de elementos da expressão facial. [15] mostram que, para as características, tais como as formas dos componentes faciais (olhos, boca, nariz, queixo e sobrancelhas) e a localização dos pontos salientes faciais (cantos dos olhos e boca) foram utilizados para propor seis representações faciais distintas, que enfatizam alterações faciais e são baseadas em estudos psicológicos.…”

“…Similarmente, [15] investigam o reconhecimento de emoções com base em conjuntos de elementos da expressão facial. [15] mostram que, para as características, tais como as formas dos componentes faciais (olhos, boca, nariz, queixo e sobrancelhas) e a localização dos pontos salientes faciais (cantos dos olhos e boca) foram utilizados para propor seis representações faciais distintas, que enfatizam alterações faciais e são baseadas em estudos psicológicos. [15] evidenciam que o uso deáreas pré-definidas da face em conjunto comângulos e distânciasé uma proposta válida para construir modelos de classificação da emoção.…”

“…O estado neutro tambémé considerado, o qualé utilizado como referência para a detecção de estados emocionais. E importante notar que ambas as representações de emoções têm sido utilizadas eficientemente em várias aplicações computacionais [2], [13], [15], [29]. De fato, procedimentos de classificação têm ajudado na análise de repostas emocionais, auxiliando médicos no diagnóstico da depressão, usuários que buscam uma mudança de comportamento em sua rotina, entre outros.…”

“…Com base em um modelo de referência facial composto por 66 pontos característicos, o algoritmo busca alinhar os elementos da face em análise aos pontos característicos do modelo de referência. Nesse sentido, o algoritmo do FaceTracker foi modificado de modo a mapear somente um subconjunto de 33 dos 66 pontos faciais obtidos inicialmente [15], [32], o que diminui o custo computacional com a eliminação de possíveis redundâncias. A Figura 3 apresenta um exemplo do mapeamento da face realizada pelo algoritmo modificado do FaceTracker.…”