ErgoLAB面部表情分析系统

一、系统简介

ErgoLAB面部表情分析系统，是一款专业的面部表情分析与状态识别工具。系统结合机器学习算法与图像识别技术，利用面部肌肉特征点计算和分类表情状态，自动编码多种基本表情、准确计算情感效价，系统可实时检测被试的头部位置、面部特征点、视线朝向、基本生物信息等，结合AI状态识别进一步实现对操作人员的分心、疲劳、应激等状态的自动识别以及特定环境条件下的预警反馈。

结合ErgoLAB人机环境同步云平台，系统支持同步采集与分析多个数据源，包括行为视频、生理数据、眼动数据、脑电数据、动作捕捉、生物力学、作业环境数据等，包含多终端API/TTL实时行为编码与事件标记应用程序，并提供开放数据同步接口可供二次开发。

二、系统特点

l  实时自动编码7种面部表情状态，包括高兴、悲伤、厌恶、恐惧、惊讶、生气、参与度。

l  实时监测头部位置坐标Head Position，包括翻滚角Roll、偏航角Yaw、俯仰角Pitch。

l  实时计算面部表情程度值，每种以0至100区间计算，以及整体面部肌肉的参与度状态。

l  准确识别个体情感效价，包括正性、中性、负性3种情感状态及21种微表情数据。

l  自动计算个体的瞳孔距离，识别眼睛注视方向，监测注意状态。

l  实时计算并识别多个年龄段状态，以及个体属性信息，如性别、是否佩戴眼镜。

三、系统功能

1. 面部表情自动编码

l  面部表情自定义处理参数模块，包括实时处理及离线处理，如数据插值、中值滤波、均值滤波等，支持自定义程度阈值、合并阈值、以及大脑加工时间。

l  自动识别并编码七种基本表情，包括高兴、悲伤、厌恶、恐惧、惊讶、生气、参与度，以0至100区间计算表情程度值；

l  计算多种微表情数据，如抬起眉毛内角、抬起眉毛外角、皱眉（降低眉毛）、上眼睑上升、脸颊提升、眼轮匝肌外圈收紧/内圈收紧、皱鼻、拉动上嘴唇向上运动、拉动人中部位的皮肤向上、拉动嘴角倾斜向上、急剧的嘴唇拉动、收紧嘴角、拉动嘴角向下倾斜、拉动下唇向下、推动下唇向上、撅嘴、嘴角拉伸、收紧双唇向外翻、眼睛扩大、张嘴等。

2. 状态识别与预警反馈

l  系统内嵌情感效价计算模型，准确识别积极、中性、消极情感，客观评价个体情绪状态，与多模态数据形成客观有效的印证关系；

l  系统能够自动检测实时跟踪操作人员头部朝向，包括俯仰角、偏航角、翻滚角，并测定注视方向，计算瞳孔间距以及注意状态检测；

l  结合人工智能与机器学习算法，进一步实现对操作人员的分心、疲劳、应激等状态的自动识别以及特定环境条件下的预警反馈。

3. 面部表情分析与统计

l  实时可视化的表情编码：系统实时计算操作人员的表情状态与情绪效价，在实验过程中，主试可实时查看与监测操作人员的表情程度与情绪变化，并做出相应的任务调整与行为预警。

l  自动统计面部表情数据：包括每种面部表情的开始时间、结束时间、发生的时间、总发生次数、频率、每次发生的时间、总的持续时间、总的持续时间在全部观察时间中所占的百分比、较短的持续时间、较长的持续时间、平均持续时间、持续时间的标准差、持续时间间隔置信区间等数据。

4. 多维度数据统计与二次开发

l  多维度数据交叉统计：系统支持面部表情数据与其他多模态数据（眼动、脑电、生理、动补、行为等）的同步交叉分析，多个数据源在同一平台界面呈现，在采集的同时间轴数据里选择相应的时间片段，可同步观察和统计分析所有数据流之间的相关关系；

l  具有API开发接口：面部表情原始数据与状态分析结果可以被其他程序实时访问，可使其它程序对被试者的情绪进行反馈。

四、厂家介绍

北京津发科技股份有限公司是高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业，具备自主进出口经营权；自主研发的人因工程与工效学相关技术、产品与服务荣获多项省部级科学技术奖励、软件著作权和省部级新技术新产品（服务）认证；通过了欧洲 CE、美国 FCC、欧盟 RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等多项国际认证和防爆认证。

津发科技设立人因工程专业的学术科研团队、技术团队及研发团队，并通过多年与科研机构及高校的产学研合作，积累了人因与工效学领域多项核心技术，以及基于机器学习等人工智能算法的状态识别和人机工效评价技术与研究方法等，是国内人因工程技术创新中心！津发科技的实验室规划建设技术团队提供全方位的技术支持及售后服务，从实验室建设的规划与布局，到设备的培训与指导，全方位多角度的进行实验室建设的全生命周期的服务。