Desarrollo de una herramienta para analizar métodos de reconocimiento de emociones

Resumen

Desde hace más de 20 años, muchos grupos de investigación trabajan en el estudio de técnicas de reconocimiento automático de expresiones faciales. En los últimos años, gracias al avance de las metodologías, ha habido numerosos avances que hacen posible una rápida detección de las caras presentes en una imagen y proporcionan algoritmos de clasificación de expresiones.
En este proyecto se realiza un estudio sobre el estado del arte en reconocimiento automático de emociones, para conocer los diversos métodos que existen en el análisis facial y en el reconocimiento de la emoción. Con el fin de poder comparar estos métodos y otros futuros, se implementa una herramienta modular y ampliable y que además integra un método de extracción de características que consiste en la obtención de puntos de interés en la cara y dos métodos para clasificar la expresión, uno mediante comparación de desplazamientos de los puntos faciales, y otro mediante detección de movimientos específicos llamados unidades de acción. Para el entrenamiento del sistema y la posterior evaluación del mismo, se emplean las bases de datos Cohn-Kanade+ y JAFFE, de libre acceso a la comunidad científica.
Después, una evaluación de estos métodos es llevada a cabo usando diferentes parámetros, bases de datos y variando el número de emociones.
Finalmente, se extraen conclusiones del trabajo y su evaluación, proponiendo las mejoras necesarias e investigación futura.
ABSTRACT.
Currently, many research teams focus on the study of techniques for automatic facial expression recognition. Due to the appearance of digital image processing, in recent years there have been many advances in the field of face detection, feature extraction and expression classification.
In this project, a study of the state of the art on automatic emotion recognition is performed to know the different methods existing in facial feature extraction and emotion recognition. To compare these methods, a user friendly tool is implemented. Besides, a feature extraction method is developed which consists in obtaining 19 facial feature points. Those are passed to two expression classifier methods, one based on point displacements, and one based on the recognition of facial Action Units. Cohn-Kanade+ and JAFFE databases, both freely available to the scientific community, are used for system training and evaluation.
Then, an evaluation of the methods is performed with different parameters, databases and varying the number of emotions. Finally, conclusions of the work and its evaluation are extracted, proposing some necessary improvements and future research.