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ビデオとオーディオを使って感情反応を測定する

顔の表情や音を分析して感情の反応を測る。

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感情反応の推定感情反応の推定み合わせる。感情分析を向上させるために動画と音声を組
目次

感情は周りの事にどう反応するかに大きな役割を果たしてるんだ。こういう感情を理解するのはロボティクスとかヒューマンコンピュータインタラクション、心理学の色んな分野で役立つよ。感情を勉強する一つの方法は、感情反応の強さ(ERI)を推定すること。これは人が動画で見たものに対してどれだけ強く反応するかを測ることを含んでるんだ。

感情を測る方法

感情反応を測るアプローチでは、動画と音声の両方の情報を見るよ。人が動画を見てる時、その顔の表情や音をキャッチして、それを分析して感情反応の強さを判断するんだ。動画ではその顔の表情が映し出されて、音声では感情反応を示す音をキャッチするんだ。

動画から情報を集める

まず動画データを使うんだけど、各動画フレームで顔の表情を調べるよ。これで色んな感情を見せることができる。分析は全体的な印象と顔の具体的な小さな動きの二つに分けるんだ。全体的な印象は顔全体を見て、具体的な動きは眉を上げたり微笑んだりするような個々の顔の筋肉の動きを見るんだ。

各フレームを処理して、それらの表情を集めるんだけど、動画の長さが違うことがあって、特に表情があんまり見えないことも多いんだ。重要な瞬間を見逃すことがあるから、これを解決するために、特別なアプローチを使って動画のキーとなるフレームに焦点を当てるんだ。

音声情報の扱い方

動画の他に音声も分析するよ。音も顔の表情と同じくらい感情を伝えることができるからね。音声から音の特徴を抽出して、反応をもっとよく理解するんだ。動画と音声の情報を合わせることで、感情反応のより完全な画像が得られるんだ。

動画と音声データの統合

動画と音声を別々に処理した後は、両方の情報を結びつけるんだ。この組み合わせで、人が動画を見た時の感情の全体像を作ることができる。統合は両方のデータを見て、感情の予測をする前にブレンドする方法を使うよ。

様々な特徴を使うメリット

全体的な特徴と具体的な特徴を使うことが、感情反応を推定するのに成功する鍵なんだ。一般的な特徴は広い感情の文脈を教えてくれて、具体的な特徴は強い感情を示す小さな微妙な変化を捉えることができるんだ。両方の情報を見ることで、予測の精度が上がるんだよ。

システムのトレーニング

システムを構築するために、まず感情が含まれた大量の動画を使ってトレーニングするよ。このコレクションでは、人々が色んな動画を見て、その後の感情反応を評価するんだ。どんな気持ちだったかを知ることで、顔や音の特徴を元に正確な予測をするようにシステムを教えることができるんだ。

トレーニング中に、システムは情報の重要性に基づいてそれぞれの部分をどう重視するかを学ぶんだ。たとえば、ある瞬間に顕著な表情を見せたら、その瞬間の方が中立的な部分の表情より重要だって学ぶんだ。

感情測定の課題

一つの難しさは、動画の長さや表情のバラつきなんだ。動画がかなり長いこともあるけど、感情的な瞬間が多いわけではないんだよ。多くの場合、人は動画のほとんどを中立に見えるから、感情反応を検出するのが難しいんだ。この課題に対処するため、システムは重要な瞬間に焦点を当てる特別なツールを取り入れて、感情反応が見逃されないようにしてるんだ。

結果と評価

システムの効果を確認するために、いろんな動画を見て感情を表現した人たちのベンチマークデータセットを使って評価するよ。私たちの予測と実際の評価を比較することで、システムの有効性を判断できるんだ。結果は、私たちの方法が以前のシステムより優れていることを示してて、両方の特徴を統合することが重要だってことを証明してるんだ。

私たちの発見を活用する

動画から感情反応を正確に推定する能力は、いろんな応用があるよ。ロボットが人間と交流するのを改善したり、ヒューマンコンピュータインターフェースのコミュニケーションを強化したりするのに役立つんだ。さらに、心理学の研究に使用して感情反応をよりよく理解するのにも使えるよ。

結論

要するに、私たちの研究は動画と音声データを分析することで感情反応の強さを推定することに焦点を当ててるんだ。顔の表情や音を一緒に調べることで、特定の刺激を見た時に人がどう感じるかについてより深い洞察が得られるんだ。私たちのアプローチは、さまざまな特徴を組み合わせて、動画の長さや中立性に関連する課題に対処することで、より良い予測と人間の感情の理解を導いてるんだ。この研究は、感情認識や人間とコンピュータのインタラクションの将来の発展の基盤を築いてるんだよ。

オリジナルソース

タイトル: Integrating Holistic and Local Information to Estimate Emotional Reaction Intensity

概要: Video-based Emotional Reaction Intensity (ERI) estimation measures the intensity of subjects' reactions to stimuli along several emotional dimensions from videos of the subject as they view the stimuli. We propose a multi-modal architecture for video-based ERI combining video and audio information. Video input is encoded spatially first, frame-by-frame, combining features encoding holistic aspects of the subjects' facial expressions and features encoding spatially localized aspects of their expressions. Input is then combined across time: from frame-to-frame using gated recurrent units (GRUs), then globally by a transformer. We handle variable video length with a regression token that accumulates information from all frames into a fixed-dimensional vector independent of video length. Audio information is handled similarly: spectral information extracted within each frame is integrated across time by a cascade of GRUs and a transformer with regression token. The video and audio regression tokens' outputs are merged by concatenation, then input to a final fully connected layer producing intensity estimates. Our architecture achieved excellent performance on the Hume-Reaction dataset in the ERI Esimation Challenge of the Fifth Competition on Affective Behavior Analysis in-the-Wild (ABAW5). The Pearson Correlation Coefficients between estimated and subject self-reported scores, averaged across all emotions, were 0.455 on the validation dataset and 0.4547 on the test dataset, well above the baselines. The transformer's self-attention mechanism enables our architecture to focus on the most critical video frames regardless of length. Ablation experiments establish the advantages of combining holistic/local features and of multi-modal integration. Code available at https://github.com/HKUST-NISL/ABAW5.

著者: Yini Fang, Liang Wu, Frederic Jumelle, Bertram Shi

最終更新: 2023-05-09 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2305.05534

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2305.05534

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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