基于PAD情感模型的老龄智能陪伴机器人面部表情评估研究

目的 为探索老龄智能陪伴机器人的表情设计特征,依据FACES国际表情数据库等,提取7种基本面部表情类型,得到老龄智能陪伴机器人表情样本21个.方法 首先,基于PAD情感模型,对老龄智能陪伴机器人表情样本进行实验评估.实验自变量为老龄智能陪伴机器人的表情风格和被试年龄,实验因变量为表情设计的识别率、满意度和PAD量表得分.然后,通过数据统计分析,得出老龄智能陪伴机器人的表情风格、被试年龄与PAD量表得分之间的影响机制,进而得到影响老年人对智能陪伴机器人表情交互的接受度和情感反应规律.最后,通过实际设计案例验证研究方法的可行性.结论 通过PAD情感模型测量数据统计分析,得到老龄智能陪伴机器人的表情交互设计特征和规律,为老龄智能陪伴机器人表情交互设计领域提供相关理论支持.     

负性面部表情影响面孔身份识别的实验研究

为验证负性面部表情对面孔身份识别的干扰效应，采用中国人的面孔表情图片为材料，设计了两个Garner范式实验：实验一重复过去研究采用愤怒与快乐表情图片为材料，实验二采用愤怒与悲伤表情图片为材料。结果发现，愤怒与快乐表情不影响面孔身份识别，而愤怒与悲伤表情影响面孔身份识别，说明负性表情能够影响面孔身份识别，结果支持表情身份非独立加工观。这一结果也弥补了过去研究难以发现表情影响身份识别的不足。     

基于浅层卷积神经网络的面部表情识别

面部表情识别在人机交互等领域中发挥着重要作用,采用深度学习方法提高了模型精度,但过深的网络加大了计算成本,造成识别滞后和性能低下的问题.本文提出了一种浅层卷积神经网络模型,它受到Xception网络的启发,结合了残差模块和深度可分离卷积,同时引入了功能模块与网络进行融合.微调后的网络结构简单、模型较小,在FER2013...     

基于文献分析的服务机器人研究综述

目的 结合服务机器人市场产品,从学术文献的角度梳理、分析和归纳服务机器人的研究进展、关键问题和重点领域,指出未来发展趋势,为相关研究和创新设计提供参考.方法 从服务机器人的定义和分类出发,梳理服务机器人产品的发展历程;以国内外相关文献为基本数据,采用文献计量法进行发文量分析、关键词突现分析和文献共被引分析;在此基础上,提出服务机器人未来的发展趋势.结论 梳理了近50年的典型服务机器人产品,并将其总结为结构、感知和智能三个发展阶段;发文量统计表明,近十年有关服务机器人的学术文献大幅度增长;突现关键词和文献共被引分析表明,服务机器人的研究更依赖于新理论和新技术的结合,体现人机共融的社会学理论是当前的研究热点;规模化、智能化、类人化和交互形式多样化是未来服务机器人发展的重要趋势.     

基于MHMMs模型的面部表情识别研究

针对静态人脸表情识别方法的不足,提出了一种改进的基于运动特征的动态人脸表情识别方法.以表情视频序列为研究对象,提出了基于相位形式表示脸部运动特征,处理这些运动特征并组成时序特征序列,最后将其输入到改进的高斯混合隐马尔可夫模型进行训练和测试,分析识别6种基本的面部表情.基于改进的算法,实现了一个动态面部表情识别实验系统,实验结果表明该方法简化了计算,减少了矢量量化误差.     

基于情绪体验的ASD儿童干预机器人造型研究

目的 为提升ASD儿童干预机器人的训练效果,为教辅人员、设计师等提供参考,提出以ASD儿童情绪体验特点为基础的干预机器人拟人化造型特征评价方法。方法 对市场上的机器人造型样本进行拟人度评分,并从中选取代表性样本;从20余项HRV指标中筛选出8项代表性指标,通过HRV实验收集数据;使用改进的PAD情绪量表获取ASD儿童情绪体验主观得分;通过逐步回归法筛选出对情绪体验得分影响较大的HRV指标;以HRV指标为自变量、情绪体验得分为因变量,建立回归关系,为ASD儿童干预机器人造型的设计和方案评价提供理论依据。结果 研究表明,几何型机器人往往带来“放松的”情绪体验,类人型机器人会带来“高兴的”情绪体验,而真人型机器人则可能带来“焦虑的”情绪体验。同时,ASD儿童的愉悦度、唤醒度、优势度与HRV指标之间存在一定的相关性。结论 将改进的PAD情绪量表应用于ASD儿童干预机器人的造型评价中,建立情绪体验和HRV指标之间的回归模型,为设计和评估适合ASD儿童的机器人提供了理论依据,更好地促进了ASD儿童干预机器人的发展。     

基于文献计量的服务机器人交互研究态势分析

目的 为全面剖析中国服务机器人交互领域的研究态势,探究人-服务机器人交互(Human-Robot Interaction,HRI)的研究创新方向。方法 对CNKI数据库收录的309篇(2001-2020年)与“服务机器人+交互”主题有关的文献进行计量分析,并展开CiteSpace时区演化图谱、VOSviewer密度热点图谱和BibExcel战略坐标图谱等知识图谱的绘制。结果 从研究演化、研究热点和研究质量三个角度揭示了中国HRI研究的状态和趋势。结论 结果表明,在新的角色属性和深层交互需求产生和发展的趋势背景下,相较于在定位、规划、识别等“计算智能”层面上进行的HRI研究和应用,中国现阶段的HRI研究缺少对用户体验、多模态自然交互和社会交互等“人本智能”的设计考量,成为制约服务机器人应用创新和产业发展的问题点。可以说,考虑人本设计(Human-centered Design)及应该如何塑造HRI变得至关重要。     

基于文献计量分析的博物馆文创产品研究主题与趋势

采用文献计量法,借助CiteSpace和VOSviewer软件,以“中国知网”为数据源检索出1987—2022年发表的相关文献2 045篇,分析博物馆文创产品领域文献的年度分布、研究作者、研究主题及热点、研究演进脉络等。结果表明：（1）识别出60位核心作者和18个主要团队;（2）研究主题聚类主要包括数字人文、文化产业、授权机制、可持续发展、地方个案,热点问题包括文化传播、地域文化、文旅融合等;（3）研究演进脉络可分为研究探索（2010年以前）、研究发展（2010—2015年）、研究深化（2015—2020年）、研究新发展（2020年至今）。元宇宙时代,研究将面向沉浸式体验、NFT生态链及地域城市更新。     

基于高校本科评估对图书馆文献资源建设的几点思考

教育部关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案（试行）》颁布后,各本科院校对图书馆文献资源建设一下被重视起来了。但是在具体建设中,还是存在各种问题,本文针对当前图书馆的评估问题进行讨论,找到解决问题的对策,使高校图书馆更好的为学生读者服务。     

Multimodal Emotion Recognition Based on Facial Expression and ECG Signal

As a key link in human-computer interaction, emotion recognition can enable robots to correctly perceive user emotions and provide dynamic and adjustable services according to the emotional needs of different users, which is the key to improve the cognitive level of robot service. Emotion recognition based on facial expression and electrocardiogram has numerous industrial applications. First, three-dimensional convolutional neural network deep learning architecture is utilized to extract the spa...     

基于模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价

目的 建立模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价模型,使除冰机器人的外观设计更加科学化、符合实际需求。方法 以综合模糊小波网络获得对方案的客观权重和权威专家主观评判打分,经过MATLAB仿真计算出各项指标间的权重关系从而提炼出评价指标与综合评价结果之间的非线性关系。结论 经实例计算确定了最佳设计方案,证明基于模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价模型能够降低评价过程中主观因素的影响,进而客观、全面地对除冰机器人外观设计做出评价,对除冰机器人外观设计方案的选择提供辅助和参考作用。     

基于Logistic-Fisher的老龄陪伴机器人外观形态评价方法

目的提出一种基于眼动追踪的老龄陪伴机器人的外观形态评价方法。方法首先借助眼动实验,获得老年人观看陪伴机器人时的眼动特征,提取眼动指标、心率指标与被试变量,利用SPSS23.0软件平台对变量信息进行描述统计和二元Logistic回归分析;其次根据老年人的生理和心理的特殊性将老龄陪伴机器人的外观形态评价定义为二分类问题,以影响显著性最强的几个因子作为判别因子建立Fisher判别函数模型,并进行实验验证。结果性别、年龄、文化程度、心率指标均对陪伴机器人外观关注度无显著影响;总注视时间对其产生显著负向影响,平均注视时间、注视次数产生显著正向影响,判别模型预测样本与实际样本相比准确度为91.0%。结论 Logistic-Fisher方法准确度较高,为构建老龄陪伴机器人的外观形态设计评价体系提供了一种可行的技术途径。     

基于局部参数运动模型的人脸表情特征提取

提出了一种基于局部参数运动模型提取人脸表情运动参数的方法.对图像序列进行预处理,提取出能够体现表情的五官特征;用块匹配法跟踪了特征区域的关键点;基于特征点匹配结果和局部参数运动模型,建立特征区域的运动方程;通过非线性约束优化方法估计局部运动参数.实验结果表明,该方法可行有效.     

基于AHP-FKANO模糊分析法的医用消毒机器人设计评估

目的 为有效预防和控制医院感染,提高医院环境的宜人性,增加用户满意度,在探讨影响医用消毒机器人的设计因素时,合理地确定用户需求偏好及其优先程度。方法 首先通过文献研究、实地观察、半结构化访谈和问卷调研等前期调研法,获得用户需求,并对其进行公信度测评,从而得到医用消毒机器人设计方案评价指标体系,然后通过层次分析法得到初始权重,根据模糊Kano确定的属性系数将初始权重进行修正,以得到更加科学、合理的综合权重,最后运用模糊数学理论对整体设计方案和各个指标进行评价。结论 通过医用消毒机器人的实例验证了该方法的可靠性和可行性,并且基于AHP-FKANO的模糊分析法,能够有效分析出用户需求的重要度和不同需求的情感倾向,可以为医用消毒产品设计方案的选择和优化提供参考。     

基于用户旅程图的机器人社会情感动作表达方法研究

目的 基于用户旅程图的分析视角,研究机器人通过动作展现复杂社会情感的方法。方法 首先,对社会情感的定义和内容进行分析,将社会情感拆分成个体自身的情感和面向他人的情感;其次,梳理用户旅程图的实施方法,提取事件、用户、触点、阶段和步骤的要素类比映射机器人情感表达,得到角色、情景、刺激、情感表达流程和情感表达步骤的研究要素;最后,基于上述内容生成了机器人社会情感动作表达的方法,并通过宠物机器人的情感表达任务实验验证了识别度。结论 研究提出的机器人社会情感动作表达方法具有模块化表达、系统化设计和流程化分析的优势,包括能够将社会情感拆分成简单的基本情感模块,优化机器人复杂情感表达问题;能够通过系统化设计呈现情感变化过程,展现出机器人的交互意图;能够以流程化分析的方法将情感变化过程细化成具体的组合动作,为机器人情感表达动作的设计提供指导。     

Research on Facial Expression Capture Based on Two-Stage Neural Network

To generate realistic three-dimensional animation of virtual character, capturing real facial expression is the primary task. Due to diverse facial expressions and complex background, facial landmarks recognized by existing strategies have the problem of deviations and low accuracy. Therefore, a method for facial expression capture based on two-stage neural network is proposed in this paper which takes advantage of improved multi-task cascaded convolutional networks (MTCNN) and high-resolution network. Firstly, the convolution operation of traditional MTCNN is improved. The face information in the input image is quickly filtered by feature fusion in the first stage and Octave Convolution instead of the original ones is introduced into in the second stage to enhance the feature extraction ability of the network, which further rejects a large number of false candidates. The model outputs more accurate facial candidate windows for better landmarks recognition and locates the faces. Then the images cropped after face detection are input into high-resolution network. Multi-scale feature fusion is realized by parallel connection of multi-resolution streams, and rich high-resolution heatmaps of facial landmarks are obtained. Finally, the changes of facial landmarks recognized are tracked in real-time. The expression parameters are extracted and transmitted to Unity3D engine to drive the virtual character's face, which can realize facial expression synchronous animation. Extensive experimental results obtained on the WFLW database demonstrate the superiority of the proposed method in terms of accuracy and robustness, especially for diverse expressions and complex background. The method can accurately capture facial expression and generate three-dimensional animation effects, making online entertainment and social interaction more immersive in shared virtual space.     

基于文学修辞形式的现代图形设计

以文学语言中修辞能使意义更加生动形象的表达方法为启示,以提高视觉信息的传达效果为目的,论述了图形在信息传达中的作用,同时分析了文学修辞的表现形式,进而通过实例探讨了图形设计中借用文学修辞形式为表达依据和手段的可行性和作用效果。在此基础上,提出合理运用和借鉴文学修辞形式,是现代图形设计丰富创意思路和开拓表现方法的重要途径。