Krystian Radlak

Krystian Radlak
Politechnika Śląska
[email protected]
System automatycznej detekcji i analizy mikroekspresji
Celem naukowym projektu jest analiza wizyjna zjawiska mikroekspresji twarzy, czyli krótkich,
nieświadomych i niekontrolowanych wyrazów mimicznych odzwierciedlających nasilenie emocji
doznawanych przez człowieka. Intencją projektu jest opracowanie systemu wizyjnego, który
poprzez analizę relacji geometrycznych pomiędzy punktami charakterystycznymi twarzy, a także
zaawansowane modele ekstrakcji i klasyfikacji ekspresji mimicznych, umożliwi automatyczne
rozpoznanie stanów emocjonalnych, będących indykatorami kłamstwa i skrywanej agresji.
Zjawisko mikroekspresji twarzy zostało odkryte w 1966 roku przez E.A. Haggarda i K.E Isaacsa
[1] i szeroko opisane przez P. Ekmana [2], który stwierdził, że na ich podstawie można
rozpoznać sześć uniwersalnych rodzajów emocji: radość, smutek, zdziwienie, strach, zazdrość
oraz niesmak. Emocje te zostały opisane w systemie kodowania wyrazów twarzy FACS (Facial
Action Coding System) [3], który opisuje sposób kurczenia się mięśni twarzowych, prowadzący
do powstania różnych ekspresji mimicznych.
Badania psychologiczne wykazały, że mikroekspresje mimiczne pojawiają się w sytuacjach,
w których ludzie usiłują zamaskować swoje prawdziwe emocje, a w szczególności w trakcie
wypowiadania kłamstwa. Odkrycie mikroekspresji twarzy dość szybko spotkało się
z zainteresowaniem organów wymiaru sprawiedliwości, z uwagi na potencjalną możliwość ich
wykorzystania do zwiększenia efektywności przesłuchań i wykrywania nietypowych,
podejrzanych zachowań, poprzedzających akty chuligańskie lub terrorystyczne. Hipotezy
Ekmana dotyczące mikroekspresji nie zostały wprawdzie jeszcze udowodnione, natomiast nikt
także dotychczas ich nie podważył. Możliwe zatem wydaje się, że jeżeli ludzie w sytuacjach
zagrożenia, stresu mogą nie panować całkowicie nad swoją mimiką twarzy możliwe jest
zaobserwowanie tych zmian przy użyciu szybkiej kamery i umożliwienie podjęcia
prewencyjnych działań. Wykrycie takich szybkich niekontrolowanych zmian mimiki twarzy
może pozwolić na detekcję podejrzanych osób na lotniskach, manifestacjach. Kolejnym
aspektem w zapewnieniu bezpieczeństwa obywatelom jest skuteczny wymiar sprawiedliwości,
który będzie karał potencjalnych przestępców oraz zapobiegał wyłudzeniom, dlatego
opracowanie skutecznego narzędzia weryfikującego, czy dana osoba mówi prawdę jest
niezbędne. Obecnie istniejące rozwiązania takie jak wariografy, czy systemy analizy kłamstwa na
podstawie głosu charakteryzują się relatywnie niską skutecznością. Opracowanie prototypu
systemu automatycznej detekcji kłamstwa byłoby kluczowym czynnikiem mającym szanse
poprawić wykrywalność przestępstw, a także pomóc służbom, które na co dzień korzystają
wariografów. System automatycznej detekcji kłamstwa należy traktować pod kątem urządzenia,
które może pokazywać właściwy kierunek, w którym powinno kierować się przesłuchanie.
Główną zaletą stosowania analizy obrazów rejestrowanych przez kamery w porównaniu do
innych metod jest ich bez inwazyjność oraz fakt, że nie trzeba przeprowadzać kosztownych
szkoleń dla pracowników. System automatycznej detekcji i analizy mikroekspresji dodatkowo
może być także traktowany jako uzupełnienie tradycyjnych metod wariograficznych, gdyż nawet
osoba trenowana pod kątem przesłuchań wariografem będzie miała duże trudności
w jednoczesnym kontrolowaniu swojej mimiki twarzy oraz parametrów mierzonych przez
wariograf.
Planowany projekt badawczy będzie miał charakter badań podstawowych. Jego celem
będzie według mojej wiedzy, pierwsza w świecie, dokładna analiza wizyjna zjawiska
mikroekspresji
przeprowadzona
podczas
ściśle
kontrolowanych
eksperymentów
psychologicznych, zapewniających odpowiedni stopień pobudzenia emocjonalnego badanych
osób. Tego typu badania nie były dotychczas prowadzone, co zapewni duże zainteresowanie
uzyskanymi wynikami, umożliwi ich prezentację na międzynarodowych konferencjach
i publikację w prestiżowych czasopismach przyczyniając się w ten sposób do wzrostu potencjału
gospodarczego województwa śląskiego. Badania są prowadzone w ramach przygotowywanego
przeze mnie przewodu doktorskiego.
Literatura
1. E A Haggard and K S Isaacs. Micromomentary facial expressions as indicators of ego
mechanisms in psychotherapy, page 154-165. Appleton-Century-Crofts, 1966.
2. P. Ekman and W. V. Friesen. Nonverbal leakage and clues to deception. Psychiatry,
32:88_105, 1969.
3. Paul Ekman, Wallace V Friesen, and Joseph C Hager. Facial action coding system.
Consulting Psychologist, 11(4):527, 2002.