【51CTO.com原創稿件】我們臉上每天會浮現出各種表情，快樂、悲傷、恐懼、平靜、憤怒、驚訝、蔑視、厭惡等等，這些表情充斥在我們的日常生活之中。可曾想過，這些表情可以通過情緒識別技術被提取出來，再應用到我們的日常生活當中，服務于我們的生活：當你在商場里進出不同的店面，看到滿意的商品時快樂、遇到態度不好的服務員時厭惡;亦或者，孩子在幼兒園時，遇到喜歡的老師時高興、遇到新奇的事物時驚訝等等，這些面部表情都會被攝像頭記錄下來，然后經過情緒識別記錄下來，再應用到商場和教學管理當中。

基于情緒識別技術場景構建應用框架

蜜棗網與微軟亞研院合作，將情緒識別應用到了上述的商場及教育教學場景中，蜜棗網自身聚焦于應用研究，即如何把基礎研究投入實際應用中，解決實際的問題。蜜棗網著重于視頻數據處理、場景分析算法和行業深度應用方面，也取得了相應的研發專利，而情緒智能則由微軟亞研院提供技術支持。

情緒識別的理論算法分析

對于情緒識別技術主要有三個核心環節:人臉檢測、人臉表情特征提取、人臉表情的情感分類。其中最主要的是人臉表情特征提取。

根據表情發生時的狀態和處理對象來區分，人臉表情特征提取算法大體分為基于靜態圖像的特征提取方法和基于動態圖像的特征提取方法。其中基于靜態圖像的特征提取算法可分為整體法和局部法，基于動態圖像的特征提取算法又分為光流法、模型法和幾何法。光照、年齡、圖像分辨率等因素都會影響人臉表情識別的性能，有效提取特征是核心問題。

基于靜態圖像的特征提取方法

1、整體法

從整體上看，人臉肌肉的變化造成了面部器官的明顯形變，因此出現了從整體角度考慮表情特征的人臉表情識別算法。所運用的算法主要包括主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)、獨立成分分析法(Indenpent Component Analysis，ICA)和線性判別分析法(Linear Discriminant Analysis，LDA)。

·主成分分析法是一種無監督方法，其優點是不需要待處理樣本的類別信息，同時可以有效地處理高維數據。缺點是該方法處理數據時產生的協方差矩陣維數過高，影響了算法的運行。

·獨立成分分析法屬于無監督方法，可以提取像素間隱藏的信息，并且適合非高斯分布的數據處理，但是算法的實時性有待提高。

·線性判別分析法屬于有監督方法，其特點是充分地保留了樣本的類別結構。

2、局部法

面部肌肉的紋理、皺褶等局部形變所蘊含的信息，有助于精確地判斷表情的屬性。局部法的經典方法是Gabor小波法和局部二值模式(Local Binary Pattern,LBP)。

·Gabor小波法在特征提取方面具有良好的視覺特性和生物學背景。但是該算法需要計算不同尺度和方向的小波核函數，由此產生的高維特征向量既不利于算法的實時處理，又在一定程度上造成了信息冗余。

·局部二值模式可以更有效地提取人臉表情特征,具有旋轉不變性和灰度不變性等優點，但高維直方圖影響了算法的實時性，而且該算法產生的二值數據容易受到噪聲的干擾。

基于動態圖像的特征提取方法

動態圖像的表情特征主要表現在人臉的持續形變和面部不同區域的肌肉運動上。目前基于動態圖像的特征提取方法主要分為光流法、模型法和幾何法。

1、光流法

早期的人臉表情識別算法多采用光流法提取動態圖像的表情特征，這主要在于光流法具有突出人臉形變、反映人臉運動趨勢的優點。連續幀之間的光流場和梯度場，分別表示圖像的時空變化，實現每幀人臉圖像的表情區域跟蹤;然后通過特征區域運動方向的變化，表示人臉肌肉的運動，進而對應不同的表情。

2、模型法

人臉表情識別中的模型法是指對動態圖像的表情信息進行參數化描述的統計方法。常用算法主要包括主動形狀模型法(ASM)和主動外觀模型法(AAM)，ASM反映的是圖像的局部紋理信息，而AAM反映的是圖像的全局紋理信息。

3、幾何法

幾何法是在動態圖像的特征提取中應用最廣泛的方法。動態圖像通過人臉特征點在每幀中的變化反映了表情的完整過程，為幾何計算提供了豐富的信息;而且從動態圖像中提取的幾何特征對應著人臉的不同表情區域，這些特征適合用于動作單元的識別。

情緒識別的實際應用場景

零售業中情緒識別

蜜棗網的情緒識別系統通過在商場的出入口、客流熱區等地安裝攝像頭，利用人臉識別技術進行客流去重得到真實的客流量，從而分析男女比例和年齡比例，捕捉冷熱區和客流動線。利用情緒識別技術捕捉消費者的滿意度、興趣偏好和體驗變化等個性化的數據，從而進行消費分層管理和精準營銷。

幼教中的情緒識別

蜜棗網研制的銳智眼幼兒安全成長智慧分析系統，專注于解決幼教中的教學效果評估和幼兒成長與安全分析。通過分析兒童的情緒反饋，對教學效果進行全面、長時間的分析，為課程和教師評估提供了客觀指標，輔助幼兒園管理者更好地了解園內情況，進行更有效的管理。同時，為每個兒童記錄個性化檔案，陪伴幼兒安全健康地成長。

采訪的***，蜜棗網技術團隊負責人田楚杰表示，微軟加速器·北京第11期不僅為蜜棗網提供了技術上的支持，也在渠道拓展方面提供了幫助，并且通過微軟加速器認識了很多致力于創新的校友企業。在品牌宣傳和市場活動推廣方面，微軟加速器·北京第11期也提供了展臺對蜜棗網進行了全方位的展示，并且在融資渠道的對接、優質客戶推薦方面也提供了幫助，使蜜棗網可以獲得這次難得的打磨自己的機會。