基于表情识别的情感计算及其在网络教育中的应用研究

摘要

网络教育是国际教育方展的重要方向，是实现教育国际化和信息化的重要的手段，网络教育尽管在教育模式和教育观念上引发了一场深刻的变革，其依靠的技术和手段都非常先进，但在理念定位、网络体系和双向交互性等方面仍然存着很多缺陷；特别是在双向交互上，网络教育由于师生、生生之间的时空分离使得学习者无法及时进行情感的交流而存在情感缺失，这样会影响学生的学习甚至身心健康，因此，情感补偿对于改善网络教育的教学质量和提高网络教学效果都具有重要的意义。
　　 情感计算是人工智能领域研究的热点，并在很多领域应用广泛，以人类情感和情绪理论为理论基础，以情感机理、情感信号的感知、分析、建模与识别，情感合成与理解、情感传递与交流等为研究内容，以赋予计算机类似于人的情感能力为最终目标。
　　 人脸表情识别是情感计算的一个重要研究领域，也是情感计算的重要发展方向，它是对人脸的表情特征信息提取，按照人的认识和思维方式加以归类和理解，利用人类情感方面的先验知识使计算机进行思考与推理，进而去从人脸信息中分析理解人的情绪和情感。本文通过对传统的均匀的弹性模板匹配算法和最近邻分类算法的研究，在此基础上，提出了改进的基于特征关键点的非均匀的弹性图匹配算法和K-近邻分类的算法，此算法和传统的算法相比，本文的算法运算时间少，识别率有所提高。能够满足网络教育中要求实时性的要求，并且对人脸表情识别在人机交互和情感机器人方面的研究也做出了有益的基础性工作。
　　 针对网络教育中存在情感缺失的问题，本文探索性的设计并提出了一种基于人脸表情识别的智能网络教学系统模型，该模型以情感计算为理论基础，以人脸面部表情识别为核心技术，通过捕捉和识别学习者的表情，判断和理解其情绪状态，然后根据学习者特定的情绪状态给出相应的情感鼓励或情感补偿。基于人脸表情识别的智能网络教学系统模型促进了人机和谐交互，从一定程度上补偿了网络教育中缺失的情感，为解决网络教育中的情感缺失并实现和谐人机情感交互做出了有益的基础性工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 情感计算的基本理论

第三章 人脸表情识别

第四章 人脸表情识别系统的设计与实现

第五章 基于人脸表情识别的智能网络教学系统模型

第六章 总结与展望

参考文献

在读研期间发表的学术论文及研究成果

致 谢