Avatar control by automatically detected face interest points

Abstract

Das Entwerfen von Systemen, die fähig sind mit den Menschen zu interagieren, ist eine aufwändige Aufgabe. Ein wichtiger Aspekt bei diesem Problem ist, die menschlichen Emotionen zu verstehen und auf diese auf menschliche Weise zu reagieren. Kompliziert ist auch die Tatsache, dass Menschen selber Probleme haben, die Emotionen richtig zu erkennen. Derzeit gibt es zahlreiche robuste und gut funktionierende Systeme, die Gesichter erkennen, Augen, Nase und Mund lokalisieren können. Hier fehlt aber die sogenannte Meta-Information in Form einer ausführlichen Beschreibung des Gesichts, die ein tieferes Verständnis des Ausdrucks bringen kann. Diese Information sollte nicht unterschätzt werden, denn die Gesichtsausdrücke beinhalten eine große Menge von Information der non-verbalen Kommunikation. Die Gesichtsausdrücke spielen in der menschlichen Kommunikation eine wichtige Rolle, denn eine große Informationsmenge wird auch durch die non-verbale Kommunikation übermittelt. Ein System, das die menschlichen Emotionen automatisch erkennen kann, wäre für Bereiche wie Human-Computer Interaktion, Psychologie, Soziologie etc. hilfreich. Ein solches System würde eine automatische Analyse von Stress-, Höhenangst und Aggressivität ermöglichen. Außerdem würde es auch für die Überwachung nutzbar sein. Das Ziel dieses Projektes ist es, ein robustes System zu entwerfen und zu implementieren, das die Emotionen in Gesichtern erkennen und analysieren kann. Das System wird voll automatisiert, sodass der Benutzer keine weiteren Einstellungen tätigen muss, um das System zum Laufen zu bringen. Die erwartete Ausgabe ist eine textuelle Beschreibung der Emotion. Die analysierten Gesichtsparameter werden zudem weiter an die Animationskomponente geschickt, wo die erkannte Emotion in der Form einer Animation nachgespielt und angezeigt wird.

Designing systems that are able to interact with people is a complex process. An important aspect of this problem is understanding human emotions and responding to them in a human way. The fact that people themselves often have problems in recognizing emotions properly makes the task even more difficult. There are currently numerous robust and well-functioning systems that can recognize human faces, and locate the eyes, nose and mouth. However, these systems miss the so-called meta-information in the form of a detailed description of the face, which can lead to a deeper understanding of facial expressions. This information should not be underestimated, since facial expressions contain a large amount of non-verbal information. Facial expressions are important in human communication because much information is transmitted through non-verbal communication. A system that can automatically detect human emotion would be useful in areas such as human-computer interaction, psychology, sociology and other areas. Such a system would enable automated analysis of stress, vertigo or aggression levels. Moreover, it would also be useful in monitoring public spaces, resulting in higher security. The aim of this project is to design and implement a robust system that can recognize and analyze emotions from human faces. The system should be fully automated so that the user does not need to setup any parameters in order to make the system run correctly. The expected output is the textual description of the emotion. The analyzed face parameters are also forwarded to the animation component, where the facial expression is animated on an avatar.