吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (6): 2097-2102.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20240582

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基于时空注意力的多视角人脸表情识别算法

杜睿山(),王紫珊   

  1. 东北石油大学 计算机与信息技术学院,黑龙江 大庆 163318
  • 收稿日期:2024-05-24 出版日期:2025-06-01 发布日期:2025-07-23
  • 作者简介:杜睿山(1977-),男,副教授,博士.研究方向:知识图谱,机器学习.E-mail:ruishan_du@163.com
  • 基金资助:
    黑龙江省教育科学规划重点项目(GJB1320039);国家重点研发计划项目(2022YFE0206800)

Multi perspective facial expression recognition algorithm based on spatiotemporal attention

Rui-shan DU(),Zi-shan WANG   

  1. School of Computer and Information Technology,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China
  • Received:2024-05-24 Online:2025-06-01 Published:2025-07-23

摘要:

首先,利用肤色分割技术定位学生图像中的脸部区域,并将定位的脸部区域输入到时空注意力模块中,以获得脸部多视角的关键信息。其次,通过带权重衰减的自适应梯度下降算法对卷积神经网络中的参数展开优化,并将脸部关键信息输入到优化后的网络中,以确定学生脸部表情类型,完成多视角人脸表情识别。实验结果表明,应用本文算法可以精准地提取人脸的关键信息,且表情识别准确率为100%,即本文算法可以有效识别人脸,并提高人脸表情识别精度。

关键词: 时空注意力, 人脸表情识别, 肤色分割, 人脸定位, 卷积神经网络

Abstract:

Firstly, skin color segmentation technology was used to locate facial regions in student images, and the located facial regions were input into the spatiotemporal attention module to obtain key information from multiple perspectives of the face. Secondly, the parameters in the convolutional neural network were optimized using an adaptive gradient descent algorithm with weighted decay, and key facial information was input into the optimized network to determine the types of facial expressions of students and complete multi view facial expression recognition. The experimental results show that the proposed algorithm can accurately extract key information of the face, and the accuracy of facial expression recognition is 100%. Therefore, the proposed algorithm can effectively recognize faces and improve the accuracy of facial expression recognition.

Key words: spatiotemporal attention, facial expression recognition, skin color segmentation, facial localization, convolutional neural networks

中图分类号: 

  • TP391.41

图1

课堂学生图像"

表1

实验参数设置"

参数名称参数值
卷积核大小3×3
卷积层数2
池化层核大小2×2
学习率0.001
权重衰减0.000 1
训练轮次1 000

图2

人脸定位"

图3

关键信息提取"

表2

表情识别"

学生序号实际类型本文算法文献[3]算法文献[4]算法
11121
23323
33332
42221
52222
63332
71111
81111
91131
103331
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