面部表情识别实验报告

面部表情识别实验报告

作者：王顺兰学号：222011*********

西南大学政治与公共管理学院重庆400715

摘要：被实验将14名被试分为两组进行表情认知的实验，实验目的在于通过实验了解面部表情认知的基本特征，结果分别统计两组被试对各种面部表情正确判断的百分数，并对两组判断的平均正确率进行显著性检验，表明差异显著。对表情的认知符合“面部肌肉运动模式作为情绪标志的根据”这一论断，也符合面部动作编码系统。

关键词：情绪表情认知线索

一、实验目的与器材

实验目的：通过实验了解面部表情认知的基本特征。

实验器材：

JGW－B型心理实验台速示器单元，记录用纸（2种，一为白纸，另一种为事先编制好编号与描述各种表情的语词的记录纸）

面部表情卡片6张

注视点卡片１张

二、实验程序

接通电源，打开速示器开关，灯亮。在“工作方式”栏，选择Ａ为“定时”，Ｂ为“背景”，选“Ａ－Ｂ”顺序方式；“时间选择栏”，A定为“５000”，B选为“背景”。被试坐在桌前观察窗口，两眼注视中心；注视点卡片输入B视场，表情卡片依次输入Ａ视场。

将全体被试分为相等的２个组，Ａ组被试发给事先编好的记录纸。指导语：请你一张一张的看一些与记录纸上情绪是一致的表情图片，你判断是那种表情，就在相应的位置“√”。

Ｂ组发给一张白纸，指导语：看表情图片描述为何种表情，并按呈现顺序写在白纸上。两组被试呈现卡片的顺序相同。并且不允许两组之间互通信息。

每个被试测试完毕后，主试询问他们是用什么辅助方法判断表情的？

A:模仿面部表情并体验

B:想象适合面部表情的情绪

C:联想过去的经验

D:其他程序和线索

三、实验结果

分别统计两组对面部表情正确判断的百分数并对两组判断的平均正确率进行显著性检验

表情认知的线索

如下表

表1：组一的实验结果

组一正确个数百分比

1 6 100%

2 6 100%

3 6 100%

4 6 100%

5 3 50%

6 6 100%

7 6 100%

平均 5.5 91.7%

表2：组二的实验结

组二正确个数百分比

1 1.5 25%

2 2.5 41%

3 4.5 75%

4 / /

5 2.5 41%

6 4 66%

7 0.5 8%

平均 2.5 41%

1.对两组判断的平均正确率进行显著性检验，差异显著。

2.对于表情认知的辅助方法组一和组二大都选择的是B:想象适合面部表情的情绪；即主要是观察图片中人物的面部表情（眉、眼、嘴等）的细微区别的线索，辅之以手的动作来推断情绪。

3.组一和组二的被试都普遍倾向于高兴和愤怒这2种面部表情的识别，正确率较高；而对恐惧的识别率较低，把惊讶和愤怒表情识别弄反也较普遍。

四:讨论与分析

1·本实验中两组判断的平均正确率具有差异可能有以下原因

(1) 两组判断的平均正确率差异显著的原因可能是性别不同。根据临床放射学杂志对面部表情识别任务脑活动性别差异的fMRI研究：正性表情刺激时额叶激活存在偏侧化现象，男性以右侧激活为主，女性以左侧激活为主；负性表情刺激时女性额叶及小脑激活更明显；面部情绪处理中男性更易激活运动相关脑区。而本试验中第一组被试男生较多，因此正确率较高。

（2）可能与2组实验的记录纸不同而引起的心理因素有关。实验时组一被试使用的记录纸是有编好表情名称的记录纸，他们只需要看表情图片之后对应是哪种备选表情的名称打钩，因此较为简单，心理压力也较小，情绪稳定，利于判断。而组二则使用的白纸，他们需要在观察表情图片后自己写下表情名称，这具有一定的难度，心理压力较大，可能引起焦躁情绪，不利于判断，同时自己写的表情名称与标准答案也具有差异。

（3）对不同面部表情认知用的辅助方法和认知的差异可能是导致两组判断的平均正确率差异显著的一个微妙因素。在实验中，虽然大多都用的是B方法辅助识别面部表情，但组一被试相对于组二用的B和C方法较多。组一用B和C方法则都是“非深度知觉”，他们将表情与经验相结合认知较准确。组二相对于组一则多用A方法，是深度知觉，是先天的，无经验的，则比较容易出错。

2·表情认知的线索探究

在近距离的面部表情识别中,特征部件线索的识别则更重要。另外,人脸的各部件对识别的贡献也不相同,如眼睛和嘴巴的重要程度大于人的鼻子,人脸上半部分重要性大于人脸下半部分。根据对人脑的研究表明,人脸的表情识别和人脸识别虽然存在联系,但总体说是分开的、并行的处理过程。

面部表情识别线索主要体现在表情特征提取的准确性和有效性上。尤其是后者，因为各种表情本身体现在各个特征点运动上的差别就不是很大，例如：嘴巴张开并不代表就是笑，

也有可能是哭和惊讶等。以下我们所讲到的一些方法都是从人脸识别演变而来，结合表情识别的特点而运用。目前所用到的识别特征主要有：灰度特征、运动特征和频率特征三种。灰度特征是从表情图像的灰度值上来处理，利用不同表情有不同灰度值来得到识别的依据。这种情况下要求图象对光照、角度等因素要进行充分的预处理，使获得的灰度值具有归一性。运动特征利用了不同表情情况下人脸的主要表情点的运动信息来进行识别。频域特征主要是利用了表情图像在不同的频率分解下的差别，速度快是其显著特点。在具体的表情识别方法上，方向主要有三个：整体识别法和局部识别法，形变提取法和运动提取法，几何特征法和容貌特征法。

两组被试选择最多的辅助方法为B.想象适合面部表情的情绪，由此根据“面部肌肉运动模式作为情绪标志的根据”这一论断。被试主要是观察图片中人物的面部表情（眉、眼、嘴等）的细微区别，辅之以手的动作来推断情绪。

然而，面部肌肉运动模式中局部识别方法可以较精确的识别表情，局部识别方法就是将人脸的各个部位在识别时分开，也就是说各个部位的重要性是不一样。比如说在表情识别时，最典型的部位就是眼睛、嘴、眉毛等，这些地方的不同运动表示了丰富的面部表情。相比较而言，鼻子的运动就较少，这样在识别时就可以尽量少的对鼻子进行分析，能加快速度和提高准确性。局部方法中也包括运动法，运动法是根据人脸在表达各种特定的表情时一些特定的特征部位都会作相应的运动这一原理来识别的。在上面提到的六种基本的表情中，脸上一些固定的特征点（或部位）的运动方向或趋势是固定的，比如说人在恐惧的时候，眼睛张开的幅度应该比正常时要大，嘴一般是张开的等等。

(3)该实验的启示（进一步研究需要注意的问题）

1·增设对照组。

2·在对被试分组时，每组男女人数要均等，从而增加准确性。

3·注意实验环境，在和谐安静的的环境下做实验。

五·结论

1.对两组判断的平均正确率进行显著性检验，差异显著。

2.对于表情认知的辅助方法组一和组二大都选择的是B:想象适合面部表情的情绪；即主要是观察图片中人物的面部表情（眉、眼、嘴等）的细微区别的线索，辅之以手的动作来推断情绪。

3.组一和组二的被试都普遍倾向于高兴和愤怒这2种面部表情的识别，正确率较高；而对恐惧的识别率较低，把惊讶和愤怒表情识别弄反也较普遍。