디지털 콘텐츠에서 HCI로 활용되는 가상 인간은 얼굴 표정과 신체자세와 같은 모달을 이용하여 다양한 감정을 표현하지만 비언어적 다중모달의 조합에 대한 연구는 많지 않다. 감정을 표현하는 가상 인간을 제작하려면 계산 엔진 모델은 얼굴 표정과 신체자세와 같은 비언어적 모달의 조합이 사용자에 의해 어떻게 인식되는지를 고려해야 하기 때문에 본 연구는 가상 인간의 감정 표현 디자인에 필요한 비언어적 다중모달의 영향을 분석하여 제시한다. 먼저 가상 인간에 대한 다중모달 별 감정 인식을 평가하여 다른 모달간의 상대적 영향성을 분석하였다. 그리고 일치하는 얼굴과 자세 모달을 통해 기본 감정 및 정서가와 활성화 인식에 대한 영향을 평가하며 감정이 불일치하는 다중모달을 통해 일상생활에서 빈번하게 드러나는 중첩된 감정의 인식 정도를 관측하였다. 실험 결과, 가상 인간의 얼굴과 신체자세의 표정이 일치하면 감정 인식이 용이하며, 얼굴 표정으로 감정 카테고리를 판별하지만 감정의 활성화 차원 판단에는 자세 모달리티가 선호됨을 확인하였다. 본 연구 결과는 감정을 드러내는 가상 인간의 행동 동기화 및 애니메이션 엔진 시스템 구현에 활용할 수 있다.
Facial expressions provide significant clues about one's emotional state; however, it always has been a great challenge for machine to recognize facial expressions effectively and reliably. In this paper, we report a method of feature-based adaptive motion energy analysis for recognizing facial expression. Our method optimizes the information gain heuristics of ID3 tree and introduces new approaches on (1) facial feature representation, (2) facial feature extraction, and (3) facial feature classification. We use minimal reasonable facial features, suggested by the information gain heuristics of ID3 tree, to represent the geometric face model. For the feature extraction, our method proceeds as follows. Features are first detected and then carefully "selected." Feature "selection" is finding the features with high variability for differentiating features with high variability from the ones with low variability, to effectively estimate the feature's motion pattern. For each facial feature, motion analysis is performed adaptively. That is, each facial feature's motion pattern (from the neutral face to the expressed face) is estimated based on its variability. After the feature extraction is done, the facial expression is classified using the ID3 tree (which is built from the 1728 possible facial expressions) and the test images from the JAFFE database. The proposed method excels and overcomes the problems aroused by previous methods. First of all, it is simple but effective. Our method effectively and reliably estimates the expressive facial features by differentiating features with high variability from the ones with low variability. Second, it is fast by avoiding complicated or time-consuming computations. Rather, it exploits few selected expressive features' motion energy values (acquired from intensity-based threshold). Lastly, our method gives reliable recognition rates with overall recognition rate of 77%. The effectiveness of the proposed method will be demonstrated from the experimental results.
본 연구는 시각작업기억에 저장이 요구되는 얼굴 자극이 보유한 긍정적, 부정적 그리고 중립적 정서가 기억 정확성에 미치는 영향을 조사하였다. 참가자들은 유쾌, 불쾌 및 무표정의 세 가지 표정 유형 중 하나가 무선적으로 부여된 얼굴들의 표정을 기억한 후 잠시 후 제시된 검사 얼굴들에 대한 대조를 통해 기억항목과 검사항목 간 얼굴 표정의 변화 유무를 보고하였다. 얼굴 표정의 변화에 대한 탐지정확도를 측정한 결과 기억항목의 노출시간이 500ms이었을 경우, 긍정적 표정을 보유한 기억항목에 대한 변화탐지는 부정 및 중립 표정에 비해 상대적으로 정확했다. 반면에 노출시간이 1000ms로 연장되자 이러한 차이는 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 긍정적 정서가 시각작업기억의 정확성을 향상시킬 수 있음을 의미하며, 특히 긍정적 정서에 의한 기억 촉진 효과는 기억 표상 형성에 있어서 요구되는 시간이 상대적으로 촉박한 경우에 나타남을 의미한다. 따라서 본 연구는 작업기억과 정서간의 관계를 규명하기 위하여 비교적 단순한 과제인 변화탐지과제를 사용하여 긍정적 정서가 시각작업기억 표상 형성의 효율성을 향상시킨다는 것을 발견했다는 점에서 중요한 시사점을 제공한다.
In this paper, a method of generating the facial gesture CG animation on different avatar models is provided. At first, to edit emotional expressions efficiently, regeneration of the comic expression on different polygonal mesh models is carried out, where the movements of the cheeks and numerical methods. Experimental results show a possibility that the method could be used for intelligent avatar communications between Korea and Japan.
Facial expression recognition plays a significant role in understanding human emotional states. With the advancement of AI and computer vision technologies, extensive research has been conducted in various fields, including improving customer service, medical diagnosis, and assessing learners' understanding in education. In this study, we develop a model that can infer emotions in real-time from a webcam using transfer learning with TensorFlow.js and MobileNet. While existing studies focus on achieving high accuracy using deep learning models, these models often require substantial resources due to their complex structure and computational demands. Consequently, there is a growing interest in developing lightweight deep learning models and transfer learning methods for restricted environments such as web browsers and edge devices. By employing MobileNet as the base model and performing transfer learning, our study develops a deep learning transfer model utilizing JavaScript-based TensorFlow.js, which can predict emotions in real-time using facial input from a webcam. This transfer model provides a foundation for implementing facial expression recognition in resource-constrained environments such as web and mobile applications, enabling its application in various industries.
본 연구는 인간발달 과정을 신경과학, 심리학, 운동학습, 근육 생리학 등의 행동과학 자료와 생체역학, 인체운동 분석, 운동조절 기반의 인지 동작치료 프로그램을 정서 행동장애 아동들에게 실시하여 표정에 따른 얼굴 움직임이 감정과 정서변화에 따라 어떤 특성을 갖는지를 표정 움직임의 변화로 정량화 하고자 하였다. 본 연구에서는 영상측정 및 키네마틱 분석의 정서 행동장애 아동의 표정변화를 중재 프로그램 피드백 자료로 활용하였고, 표정 변화를 통해 인지동작 치료프로그램 효과를 알 수 있었다. 또한 정서 및 행동치료의 영상분석과 키네마틱 분석의 정량적 데이터를 통하여 인간발달에 대한 융 복합적 측정 및 분석법을 적용하여 발달장애의 조기발견과 치료과정에 따른 데이터를 축적하는 것도 기대할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 아동뿐만이 아니라 자기표현이 부족한 장애와 노인, 환자에게도 확대 적용할 수 있을 것이다.
Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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제24권2호
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pp.83-89
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2013
Objectives : It is known that children with attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) experience significant difficulty in recognizing facial emotion, which involves processing of emotional facial expressions rather than speech, compared to children without ADHD. This objective of this study is to investigate the differences in facial emotion recognition between children with ADHD and normal children used as control. Methods : The children for our study were recruited from the Suwon Project, a cohort comprising a non-random convenience sample of 117 nine-year-old ethnic Koreans. The parents of the study participants completed study questionnaires such as the Korean version of Child Behavior Checklist, ADHD Rating Scale, Kiddie-Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia-Present and Lifetime Version. Facial Expression Recognition Test of the Emotion Recognition Test was used for the evaluation of facial emotion recognition and ADHD Rating Scale was used for the assessment of ADHD. Results : ADHD children (N=10) were found to have impaired recognition when it comes to Emotional Differentiation and Contextual Understanding compared with normal controls (N=24). We found no statistically significant difference in the recognition of positive facial emotions (happy and surprise) and negative facial emotions (anger, sadness, disgust and fear) between the children with ADHD and normal children. Conclusion : The results of our study suggested that facial emotion recognition may be closely associated with ADHD, after controlling for covariates, although more research is needed.
본 논문에서는 애니메이션 캐릭터의 표정 연출의 효율성을 높이기 위해 정서 상태의 변화에 따라 다양하고 주어진 상황에 부합하는 표정을 쉽게 구현할 수 있는 표정생성 프로그램을 제안하고자 한다. 이를 위해 우선, Russell의 내적 정서 상태의 차원 모형을 근거로 쾌-불쾌, 각성-비각성의 내적 정서 상태 정보를 포함한 9가지 표정을 정의하였다. 그리고 각각의 표정에 대해 본 연구에서 제안한 표정생성 프로그램을 이용하여 두 차원의 중앙에 위치하는 무표정 자극을 8가지의 가능한 표정 변화 방향으로 이동시킴으로써 정서 차원에서의 미묘한 위치 변화에 따라서도 다양한 표정 생성이 구현될 수 있음을 확인하였다. 향후 이러한 프로그램은 복잡한 정서를 가진 표정을 쉽고 다양하게 구현할 수 있는 표정 자동생성 시스템 설계의 기초적 프로그램으로 활용될 수 있을 것이다.
오늘날 디지털 기반 커뮤니케이션 환경 속의 사용자들은 상호작용이 가능한 커뮤니케이션을 원하게 되면서, 사용자 중심의 감정표현 도구를 개발할 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 실시간으로 변화하는 개인화된 감정표현이 가능한 감성캐릭터를 개발하기 위한 목적을 가진 기초연구이다. 이를 위해 현재 얼굴표정을 중심으로 감정을 표현하는 기술이 어떻게 구현되고 있는지 국내외 연구동향 및 감성캐릭터를 사용한 다양한 서비스 사례분석을 통해 향후 감성캐릭터의 개발 방향을 제시해보고자 한다.
This study investigated the effects of the chatbot's level of anthropomorphism - closeness to the human form - and its self-disclosure - delivery of emotional exchange with the chatbot through its facial expressions and chatting message on the user's intention to accept the service. A 2 (anthropomorphism: High vs. Low) × 2 (self-disclosure through facial expressions: High vs. Low) × 2 (self-disclosure through conversation: High vs. Low) between-subject factorial design was employed for this study. An online survey was conducted and a total of 234 questionnaires were used in the analysis. The results showed that consumers used chatbot service more when emotions were disclosed through facial expressions, than when it disclosed fewer facial expressions. There was statistically significant interaction effect, indicating the relationship between chatbot's self-disclosure through facial expression and the consumers' intention to use chatbot service differs depending on the extent of anthropomorphism. In the case of "robot chatbots" with low anthropomorphism levels, there was no difference in intention to use chatbot service depending on the level of self-disclosure through facial expression. When the "human-like chatbot" with high anthropomorphism levels discloses itself more through facial expressions, consumer's intention to use the chatbot service increased much more than when the human-like chatbot disclosed fewer facial expressions. The findings suggest that chatbots' self-disclosure plays an important role in the formation of consumer perception.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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