FACS人臉表情分析系統

ErgoLAB面部表情分析系統產(chǎn)品概述

ErgoLAB FACS面部表情分析系統是主要的神經(jīng)行為測試工具之一，該系統是一款專(zhuān)業(yè)的工具軟件，可自動(dòng)分析面部表情和面部微表情動(dòng)作，同時(shí)系統內嵌情感效價(jià)識別模型，直接測量個(gè)體的“消極”、“中性”、“積極”的情感狀態(tài)，還提供視線(xiàn)方向、頭部朝向、個(gè)人特征等數據。系統通過(guò)面部動(dòng)作編碼體系（FACS：Facial Action Coding System）將許多現實(shí)生活中人類(lèi)的表情進(jìn)行了分類(lèi)，是如今面部表情的肌肉運動(dòng)的參照標準。系統具備情緒狀態(tài)識別、面部表情分析等功能，根據人臉的解剖學(xué)特點(diǎn)，將其劃分成若干既相互獨立又相互聯(lián)系的運動(dòng)單元（AU），并分析了這些運動(dòng)單元的運動(dòng)特征及其所控制的主要區域以及與之相關(guān)的表情。

ErgoLAB FACS系統是*自主研發(fā)技術(shù)，具有多項國家發(fā)明與軟件著(zhù)作權，通過(guò)了省部級新技術(shù)新產(chǎn)品認證，歐洲CE、美國FCC、歐盟Rohs、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項管理體系認證。廣泛應用于心理與行為觀(guān)察、人因智能與人機互動(dòng)、人機界面設計與產(chǎn)品可用性測試、產(chǎn)品（廣告）營(yíng)銷(xiāo)、汽車(chē)駕駛（交通安全）、工業(yè)管理、工業(yè)設計、人因工程、消費行為學(xué)、應急行為研究、安全科學(xué)、環(huán)境行為學(xué)、建筑設計等多個(gè)領(lǐng)域科學(xué)研究。

ErgoLAB FACS面部表情分析系統是一款專(zhuān)業(yè)的面部表情分析與情緒狀態(tài)識別科研工具。系統通過(guò)圖像識別技術(shù)結合機器學(xué)習等人工智能算法，利用面部肌肉特征點(diǎn)計算和分類(lèi)表情狀態(tài)，自動(dòng)編碼多種基本表情、精確計算情感效價(jià)；并通過(guò)龐大的數據庫使得模型預測的情緒準確率高達 93.3%。通過(guò)計算多維度數據特征，結合AI狀態(tài)識別進(jìn)一步研發(fā)可實(shí)現對操作人員的分心、疲勞、應激等狀態(tài)的自動(dòng)識別以及特定環(huán)境條件下的預警反饋。ErgoLAB FACS系統采用*表情識別算法，開(kāi)發(fā)團隊在軟件功能及算法定制開(kāi)發(fā)上積累了豐富的開(kāi)發(fā)實(shí)施經(jīng)驗，可以根據用戶(hù)要求對軟件進(jìn)行定制化設計開(kāi)發(fā)，確保滿(mǎn)足用戶(hù)科研需要。

系統可以嵌入ErgoLAB行為觀(guān)察分析系統和人機環(huán)境同步平臺，支持在同一個(gè)軟件界面同步采集與分析多維數據源，包括行為觀(guān)察視頻、生理數據、眼動(dòng)數據、腦電數據、動(dòng)作捕捉、生物力學(xué)、作業(yè)環(huán)境數據等，包含多終端API/TTL實(shí)時(shí)行為編碼與事件標記應用程序，并提供開(kāi)放數據同步接口可供二次開(kāi)發(fā)。

隨著(zhù)神經(jīng)行為科學(xué)的迅猛發(fā)展，人們開(kāi)始嘗試用神經(jīng)行為學(xué)工具來(lái)測試各種商業(yè)行為表現。主要集中應用在對消費者偏好和滿(mǎn)意度的測試，如消費者觀(guān)看廣告內容時(shí)的表情和購買(mǎi)意愿的關(guān)系；消費者聞不同氣味的香水后的表情反應與對香水偏好的關(guān)系；聽(tīng)眾的表情與音樂(lè )喜好的關(guān)系等眾多研究領(lǐng)域。情感預測態(tài)度和行動(dòng)針對視頻圖像中的每一幀，FACS提供面部表情的7種關(guān)鍵指標的詳實(shí)數據，以及6種面部特征統計數據。這些參數可以洞察人們的情緒狀態(tài)，并提高消費品、廣告、媒體、軟件的商業(yè)價(jià)值。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、面部表情自動(dòng)編碼

● 面部表情自定義處理參數模塊，包括實(shí)時(shí)處理及離線(xiàn)處理，如數據插值、中值濾波、均值濾波等，支持自定義程度閾值、合并閾值、以及大腦加工時(shí)間。

● 自動(dòng)識別并編碼七種基本表情，包括高興、悲傷、厭惡、恐懼、驚訝、生氣、參與度，以0至100%區間計算表情程度值；

● 計算多種微表情數據，如抬起眉毛內角、抬起眉毛外角、皺眉（降低眉毛）、上眼瞼上升、臉頰提升、眼輪匝肌外圈收緊/內圈收緊、皺鼻、拉動(dòng)上嘴唇向上運動(dòng)、拉動(dòng)人中部位的皮膚向上、拉動(dòng)嘴角傾斜向上、急劇的嘴唇拉動(dòng)、收緊嘴角、拉動(dòng)嘴角向下傾斜、拉動(dòng)下唇向下、推動(dòng)下唇向上、撅嘴、嘴角拉伸、收緊雙唇向外翻、眼睛擴大、張嘴等。

2、狀態(tài)識別與預警反饋

● 系統內嵌情感效價(jià)計算模型，精確識別積極、中性、消極情感，客觀(guān)評價(jià)個(gè)體情緒狀態(tài)，與多模態(tài)數據形成客觀(guān)有效的印證關(guān)系；

● 系統可自動(dòng)檢測操作人員的頭部位置三軸數據：俯仰角、偏航角、翻滾角；系統能夠自動(dòng)檢測實(shí)時(shí)跟蹤操作人員頭部朝向，包括俯仰角、偏航角、翻滾角，并測定注視方向，計算瞳孔間距以及注意狀態(tài)檢測；

● 結合人工智能與機器學(xué)習算法，進(jìn)一步實(shí)現對操作人員的分心、疲勞、應激等狀態(tài)的自動(dòng)識別以及特定環(huán)境條件下的預警反饋。

3、面部表情分析與統計屬性識別

● 實(shí)時(shí)可視化的表情編碼：系統實(shí)時(shí)計算操作人員的表情狀態(tài)與情緒效價(jià)，在實(shí)驗過(guò)程中，主試可實(shí)時(shí)查看與監測操作人員的表情程度與情緒變化，并做出相應的任務(wù)調整與行為預警。

● 自動(dòng)統計面部表情數據：包括每種面部表情的開(kāi)始時(shí)間、結束時(shí)間、首次發(fā)生的時(shí)間、總發(fā)生次數、頻率、每次發(fā)生的時(shí)間、總的持續時(shí)間、總的持續時(shí)間在全部觀(guān)察時(shí)間中所占的百分比、短的持續時(shí)間、長(cháng)的持續時(shí)間、平均持續時(shí)間、持續時(shí)間的標準差、持續時(shí)間間隔置信區間等數據。

● 自動(dòng)檢測操作人員的整個(gè)面部特征點(diǎn)，并輸出原始坐標X、Y，以及視線(xiàn)位置；

● 系統包含年齡分類(lèi)器，支持實(shí)時(shí)計算并識別多個(gè)年齡段狀態(tài)，可智能識別多種被試屬性信息，如性別、是否佩戴眼鏡。

4、多維度數據統計與二次開(kāi)發(fā)

● 多維度數據交叉統計：系統支持面部表情數據與其他多模態(tài)數據（眼動(dòng)、腦電、生理、動(dòng)補、行為等）的同步交叉分析，多個(gè)數據源在同一平臺界面呈現，在采集的同時(shí)間軸數據里選擇相應的時(shí)間片段，可同步觀(guān)察和統計分析所有數據流之間的相關(guān)關(guān)系；

● 具有API開(kāi)發(fā)接口：面部表情原始數據與狀態(tài)分析結果可以被其他程序實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)，可使其它程序對被試者的情緒進(jìn)行反饋。

三、應用領(lǐng)域

●心理學(xué)與神經(jīng)科學(xué)研究；

●人因工程與工效學(xué)研究；

●人因智能與人機交互研究；

●智能交通與駕駛行為研究；

●建筑人居健康與環(huán)境行為研究；

●市場(chǎng)研究與消費者調研；

●用戶(hù)體驗與交互研究；

●教育研究；

●臨床研究；

●嬰兒研究；

●體育運動(dòng)研究；

●沉浸式VR研究；

ErgoLAB表情分析系統專(zhuān)為用戶(hù)的整合面部表情的軟件的應用，頭部跟蹤的移動(dòng)過(guò)程中的面部表情變化，并記錄相貌、位置、頭部旋轉、關(guān)鍵面部特征和面部表情變化。能檢測關(guān)鍵面部特征如眼球角落,嘴角,鼻子的頂端的位置。依據關(guān)鍵面部特征檢測可以量化面部表情的變化提取出臉紋理信息進(jìn)行注釋面部坐標,可以用于面部表情的3D模型建立以及面部表性變化分析。

 產(chǎn)品與解決方案類(lèi)別：虛擬現實(shí)實(shí)驗室、眼動(dòng)儀、近紅外腦成像儀、腦電儀/事件相關(guān)電位系統、多導生理儀/神經(jīng)電生理記錄系統、動(dòng)作捕捉系統、心理行為同步系統、人機環(huán)境同步平臺、面部表情分析系統、行為觀(guān)察分析系統、人因工程實(shí)驗系統、工效學(xué)分析系統、生物力學(xué)/表面肌電分析系統等；人因工程實(shí)驗室，人機交互實(shí)驗室、用戶(hù)體驗實(shí)驗室、可用性測試實(shí)驗室、人機工效實(shí)驗室 。