开启情绪识别的大门 解密情绪识别系统

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Affdex幕后功臣——认识情绪识别系统

说起情绪识别，很多人便会想到日常在电影中看到的各种测谎情节，比如美剧《Lie To ME》（别对我说谎），片中卡尔·莱曼博士通过对人的面部表情和身体动作的观察，还原故事真相，这其实就是典型的情绪识别应用（图1）。

因为人类脸部表情最丰富，面部承担着情绪沟通的功能，而我们通过面部表情传达的信息可能要远远多于语言本身。因此很多公司对机器人智能情绪识别进行研发，情绪识别系统就是一套可以对人脸的情绪进行识别的后台作业系统。比如配备情绪识别系统后，Affdex会对微笑的表情亮起绿灯，当你做出疑惑的表情时，表示疑惑的标识会立即亮起黄灯，这样机器人就可以对你的情绪做出及时反应（图2）。

亮灯的背后——Affdex怎样识别人类情绪

如上所述，Affdex会通过亮起不同颜色标识灯来识别不同的情绪。不过大家知道，我们的情绪是非常复杂而且很抽象，那么Affdex是怎样识别人类情绪的？

情绪识别系统可以识别人脸的情绪，主要是基于其庞大的情绪数据库。大家知道计算机要对一种复杂的现象作出判断就离不开大数据，同样的Affdex要对人类的情绪做出准确的判断也是如此。Affdex的理论基础是Paul Ekman的《面部动作编码系统》，Paul Ekman在这套系统中将人脸的面部表情做了分解，他将面部表情系统化为46种“动作单元”的排列组合，这些动作单元可以组合出超过2.83亿种表情！这样原来复杂的面部表情，通过分解、组合，同时赋予不同的代码，计算机系统就可以进行精确的识别了（图3）。

举个简单的例子，一个人窘迫的时候，他会抿起嘴唇，此时他的嘴角和下巴就会产生和平常表情不一样的变化。假设在面部动作编码系统中，嘴唇左侧变化达到24C级别、右侧嘴唇达到15B级别，下巴17A级别，24C、15B、17A组合对应的是“窘迫”表情（图4）。

这样当一个面带窘迫表情的人站在iPad面前的时候，Affdex就会调用iPad的摄像头将这个面部表情读取到系统中。首先它会将人脸情绪变化量化为特定的代码，并将当前代码和编码系统中的数据库进行比对，如果当前情绪符合24C、15B、17A组合，则判断出当前人脸的情绪为“窘迫”，然后通过亮起特定颜色灯表示“窘迫”，从而实现机器人对情绪的识别（图5）。

因为机器人可以捕捉人脸的实际表情，并通过内置的数据库分析忠实还原人脸的真实情绪，所以Affdex可以轻松识别各种伪装表情。比如它就能识别假笑，Affdex将面部五官分为可变形的和不可变形的点。比如鼻子顶端就是不可变性的点，被称为“锚点”，用来判断其他可变点运动产生的距离变化，从而辨别出细微的表情变化。另外，它也能扫描肌肤和纹理，比如眼角细纹和眉毛皱纹的分布。因为人真心欢笑的时候，其他可变点运动产生的距离要和假笑时不同，同样的此时眼角细纹和眉毛皱纹的分布也和假笑时不同，这样通过数据比对就可以很容易判断镜头前的你是否在“皮笑肉不笑”（图6）。

情绪识别——让你知人知面又知心

在日常工作或学习中，我们经常要通过人脸的情绪变化来判断对方的态度。比如当我们向主管提交自己报告的时候，此时如果可以通过Affdex捕捉他的表情，那么通过他的表情反应就知道报告的结果了。一闪而逝的厌恶表情意味着他发现了提案中的不合理之处，而愤怒的表情则预示了这份提案被拒的命运。另外的场合，如我们的对手可以不说话，但是对方的表情却会在不经意之间流露。因此通过Affdex捕捉表情，在很多时候我们就可以读懂对方的心思，从而为自己的工作或者学习提供更多的便利。

对于企业来说，情绪识别在企业运营中有着非常重要的作用。Affdex的开发者Kaliouby在将软件共享给资助企业参与测试时，很快便引起一大批企业的注意。百事公司想将它用来判断消费者的喜好，美洲银行想在ATM机上进行测试以判断消费者对自己服务的喜恶，丰田想用它来监测司机的驾驶行为等。还有诸如微软、惠普、雅马哈、本田、NASA、诺基亚等企业纷纷希望参与测试，情绪识别正在成为一个全新的经济形态。

不过值得注意的是，因为每个人都无法完全掩饰自己的情绪，而智能机器人又能够如此精准地“读懂”你的内心世界，因此情绪识别普及就不可避免地会触犯到每个人的隐私。如何在隐私保护和商业应用之间找到平衡点，也是技术开发者们不得不考虑的一个重要因素。