ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА I. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ РЕШЕНИЯ
ПОСТАВЛЕННОЙ ПРОБЛЕМЫ 7
1.1. Анализ решений для определения психоэмоционального состояния
человека 7
1.1.1. Программно-аппаратный комплекс -нейрокомпьютерный интерфейс
7
1.1.2. Система контроля психоэмоционального состояния человека
Vibralmage 8
1.1.4. Система распознавания эмоций EQ-Radio 9
1.1.5. Система распознавания эмоций человека EmoDetect 10
1.1.7. FaceReader - приложение для автоматического анализа выражений
лица 14
1.1.8. Microsoft Oxford Project Emotion Recognition 16
1.2. Выбор способа определения эмоционального состояния человека .... 18
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ РАСПОЗНАВАНИЯ ЛИЦ 19
2.1. Метод главных компонент или Principal Component Analysis 19
2.2. Метод гибкого сравнения на графах 22
2.3. Активные модели внешнего вида (Active Appearance Models, AAM)... 24
2.4. Алгоритм SURF 26
2.5. Гистограмма направленных градиентов (Histograms of Oriented
Gradients,HOG) 28
2.6. Свёрточные нейронные сети 29
2.7. Метод Виолы-Джонса 32
2.9. Выбор алгоритма для реализации способа определения эмоций 36
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ 37
3.1. Размещение ребенка перед компьютером 37
3.2. Программа обучения нейросети Trainer 39
3.3. Detector 41
3.4. Процесс обучения нейросети 42
3.5. Интерфейс программы 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 47
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 55
В современном мире IT-технологии проникают во все сферы жизни человека. Идет тенденция на развитие автоматизированных систем анализа, а именно, систем распознавания лиц и компьютерного зрения. Данные технологии имеют широкое применение как в развлекательных сферах деятельности, например, замены лица на фотографиях или создание 3 D- модели лица, так и в сфере обеспечения безопасности, системах слежения за объектом, диагностики в медицине и психологии. Особый интерес ученых, исследующих особенности человеческого поведения, вызывает область распознавания эмоций.
В настоящее время отмечается рост количества эмоциональных и психических отклонений у детей, которые необходимо выявлять как можно быстрее для возможности их своевременной коррекции еще на ранних стадиях развития. Низкая степень проникновения ИТ в область деятельности психологов накладывает ограничения на скорость реакции на эти отклонения. Помочь быстро решить данную задачу возможно только с использованием современного развития науки и техники. Ученые вынуждены применять в своей работе старые программные продукты. Многие из существующих ресурсов отсутствуют в открытом доступе, что затрудняет исследовательский процесс в целом. Следовательно, существует необходимость создания программ и программных комплексов для автоматизированных систем тестирования, которые бы шли в ногу с современными исследованиями, и позволяли бы ученым быстро обрабатывать полученные данные.
Целью моей работы является разработка нового программного продукта для ускоренного тестирования и комплексной оценки уровня психоэмоционального состояния детей.
Таким образом, цель данной работы влечет за собой ряд задач:
• проведение анализа проблемы для выявления основных критериев оценивания;
• выбор методики тестирования;
• выбор механизма реализации (средства и способы);
• выбор программных и аппаратных средств (средства разработки);
• реализация и тестирование программного продукта в
соответствии с выбранным алгоритмом.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были рассмотрены и проанализированы существующие способы решения поставленной проблемы, реализован алгоритм распознавания эмоций и разработан программный продукт, который позволит ученым психологам в последующем проводить тестирование для оценки уровня психоэмоционального состояния детей и поможет выбирать стратегии коррекции отклонений в развитии.
Таким образом, в процессе работы были достигнуты поставленные задачи и цели:
• выявлены основные критерии оценивания на основе проведенного анализа проблемы
• выбрана методика тестирования
• выбран механизм реализации и программные и аппаратные средства
• реализован и протестирован программный комплекс
