人臉工程學
本書摘自： 中國圖書網 www.bookschina.com.tw
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人臉工程學的研究內容主要包括人臉識別、表情識別和人臉合成三個部分。本書分別介紹了人臉識別、表情識別和人臉合成研究中用到的相關理論和演算法，最後總結作者所在課題組研究成果的基礎上，給出了人臉識別、表情識別和人臉合成系統的設計與實現流程實例。
本書適宜從事電腦、自動化、模式識別、智慧科學、人機交互技術的科技人員閱讀，也可以作為高等院校相關專業的學生、研究生的教學參考書。
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叢書序言
前言
第1章 緒論
1.1 人臉工程學
1.1.1 人臉工程學的研究內容
1.1.2 人臉工程學研究的意義與應用
1.1.3 人臉工程學研究在實用化過程中的挑戰
1.2 人臉工程學研究歷程
1.2.1 人臉識別
1.2.2 表情識別
1.2.3 人臉合成
1.2.4 相關學術資源
1.3 人臉工程學的未來研究方向
1.4 本書的內容
思考題
參考文獻
第2章 人臉工程學研究的學科基礎
2.1 人類學對人臉的研究
2.1.1 達爾文之前的研究
2.1.2 達爾文對表情的研究
2.2 文學藝術中對人臉的研究
2.2.1 人臉的美學研究
2.2.2 人臉表情在戲曲和舞臺劇中的表現
2.2.3 人臉在各種美術畫法中的表現
2.3 動畫中人臉的表現
2.3.1 人臉動畫的應用
2.3.2 卡通動畫中人臉的表現形式及常用軟體
2.3.3 二維動畫中人臉的表現
2.4 情緒心理學關於表情的研究
2.5 認知心理學關於人臉的研究
2.6 腦科學關於人臉的研究
2.6.1人臉識別的ERP研究
2.6.2表情識別的ERP研究
思考題
參考文獻
第3章 面部運動的測量技術
3.1 概述
3.2 面部動作編碼系統
3.2.1 概述
3.2.2 FACS的特點與應用
3.2.3 FACS的擴展與改進
3.3最大限度辨別面部肌肉運動編碼系統
3.3.1 伊扎德與MAX
3.3.2 MAX的主要內容
3.3.3 MAX與FACS的比較
3.4 其他面部表情測量系統
3.4.1 表情識別整體判斷系統
3.4.2 自我評估情緒編碼系統
3.4.3 面部表情分析工具
思考題
參考文獻
第4章 圖像處理技術
4.1 圖像處理的基本概念
4.1.1 數字圖像的概念
4.1.2 數字圖像處理的概念
4.2 圖像處理的基本操作
4.2.1 圖像的平移、旋轉、放縮、鏡像變換、轉置
4.2.2 圖像的平滑、銳化
4.2.3 圖像的腐蝕、膨脹和細化
4.2.4 圖像的恢復與重建
4.3 圖像處理的高級操作
4.3.1 圖像的邊緣檢測
4.3.2 圖像的Hough變換
4.3.3 輪廓的提取與跟蹤
思考題
參考文獻
第5章 人臉檢測跟蹤技術
5.1 人臉檢測
5.1.1 人臉檢測方法的分類
……
第6章 面部特徵是提取的演算法
第7章 面部特徵的模式識別演算法
第8章 人臉合成的方法與技術
第9章 人臉識別系統
第10章 面部表情識別系統
第11章 人臉合成實例
參考文獻
附錄 縮略語
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第1章 緒論
1.1 人臉工程學
1.1.1 人臉工程學的研究內容
人臉是人類情感表達和交流的最重要、最直接的載體。通過人臉可以推斷出一個人的種族、地域，甚至身份、地位等資訊；人們還能通過人臉豐富而負責的細小的變
化，得到對方的個性和情緒狀態。人臉在人與人的交流中不但能表達友好、敵對、贊成和反對等語氣上的資訊，甚至可以對話語、語言等語義上的資訊進行說明和補
充。從古至今，各類藝術創作者一直使用神態各異的人物來表達自己的思想、展現故事的情節。尤其在電影創作中，往往演員的一個眼神就能夠將人物的內心展現無
遺。正因為人臉在人的情感表達中扮演著重要的角色，人們很早就意識到人臉的重要性。1872年，Carles
Darwin就出版了《人與動物的情緒表達（The Expression of the Emotions in Man and
Animals）》一書開始了對人臉表情的研究。長期以來，科學界從電腦圖形學、圖像處理、電腦視覺、人類學等多個學科對人臉進行研究。在這些領域中，人
臉的識別、獲取、生成和模擬一直是難點和熱點。人臉的識別、獲取、生成和模擬正是人臉工程學研究的主要內容。
人臉工程學研究是指以人類學、心理學、腦科學、人文科學、認知科學、資訊科學、人工智慧等學科為理論基礎，利用工程的方法和技術（尤其是資訊技術），對人
臉（包括識別、建模與重構及其應用等相關內容）進行研究。人臉工程學的研究內容主要包括人臉識別、表情識別和人臉合成三部分。
1．人臉識別
廣義的人臉識別是指分析待識別的人臉圖像，從中提取出有效的資訊，並與數據庫中的已知人臉資訊進行比較，從而得出決策或認證資訊的一種技術。其研究內容包括以下五個方面：
（1）人臉檢測從各種不同的背景中檢測是否存在人臉，並確定其位置、大小、形狀、姿態等資訊的過程。它關係到後續識別工作能否正確進行，並保障最終識別結果的可靠性。
（2）人臉表徵確定表示檢測出的人臉和數據庫中的已知人臉的描述方式。通常的表示方法包括幾何特徵（如歐氏距離、曲率、角度等）、代數特徵（如矩陣特徵向量）和固定特徵模板等。
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