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