Ta 在假笑么？這個(gè)識(shí)別算法可以鑒定

作者：神經(jīng)小姐姐

By 超神經(jīng)

場(chǎng)景描述：假笑可能已經(jīng)成為很多成年人日常生活與工作中必不可少的一個(gè)表情，也許是出于禮貌，或因?yàn)閷擂?，或礙于面子，我們常常需要一個(gè)「假笑」來緩解氣氛。英國(guó)布拉德福德大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，識(shí)別假笑對(duì)于社會(huì)與臨床科學(xué)都很有幫助，他們已開發(fā)出一個(gè)計(jì)算框架，通過人工智能算法，來識(shí)別「假笑」表情。

關(guān)鍵詞：假笑 面部識(shí)別 情緒識(shí)別

你是否在聊天的時(shí)候，收到過尷尬而不失禮貌的微笑？

喵星人也會(huì)「尷尬而不失禮貌的微笑」

雖然這樣的微笑看起來很假，但在社交中的作用卻十分強(qiáng)大。

感謝這些「假笑」表情，無數(shù)次拯救我們于「最怕空氣突然安靜」的尬聊中。它們不僅緩解了尬聊氣氛，還照顧了好友的自尊，挽回了彼此「堅(jiān)不可摧」的友情。

假笑成為全球流行文化

提起假笑，假笑男孩必須擁有姓名，他應(yīng)該稱得上這個(gè)表情的「始祖」了。

2014 年，來自美國(guó)明尼蘇達(dá)州的名叫Gavin Thomas 的小男孩，因?yàn)橐欢晤^頂趴著壁虎的視頻，引起國(guó)內(nèi)外網(wǎng)友關(guān)注。

這主要是因?yàn)樗?dāng)時(shí)神情緊張卻又強(qiáng)顏歡笑的表情，令人印象深刻。中國(guó)網(wǎng)友也因此給他取了「假笑男孩」的綽號(hào)。

之后，這個(gè)表情極為豐富的「假笑男孩」慢慢紅遍全球。2018 年 7 月，「假笑男孩」開通微博，粉絲瞬間過百萬，已經(jīng)成為「國(guó)民兒子」。

職業(yè)假笑讓他如此受歡迎，還得到太平鳥贊助，被邀請(qǐng)來到中國(guó)，并受到智族 GQ 全程跟蹤采訪。

不過，「假笑男孩」的微笑之「假」，還是很容易分辨的。但是生活中的很多「逼真的」假笑，無論是出于禮貌，或是害羞，亦或是尷尬，你能分辨出來么？

蒙娜麗莎的假笑，神秘的微笑

英國(guó)學(xué)者用計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別假笑

「假笑」一詞的定義是：違背自己意愿的情況下做出的笑容，也就是平常所說的皮笑肉不笑。判斷「假笑」屬于微表情分析法的范疇之一。

150 多年前，就已有關(guān)于科學(xué)判別「假笑」表情的研究。1862 年，法國(guó)神經(jīng)學(xué)家Guillaume Duchenne 就曾發(fā)表研究指出，人們?cè)谡嫘图傩r(shí)，所調(diào)用的面部肌肉是不一樣的。并且找來一位朋友做實(shí)驗(yàn)，通過真笑、假笑照片觀察面部肌肉變化來驗(yàn)證。

為了得到假笑，這位科學(xué)家對(duì)于朋友的面部用了電刺激

而現(xiàn)在，隨著面部識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)能夠算出真笑和假笑的區(qū)別了。

英國(guó)布拉德福德大學(xué)（University of Bradford）的研究人員近期開發(fā)出了一個(gè)面部分析軟件，可以發(fā)現(xiàn)虛假的面部表情。該研究發(fā)表在《高級(jí)工程信息學(xué)期刊》（《Advanced Engineering Informatics》）上。

他們開發(fā)了一個(gè)魯棒性計(jì)算機(jī)制來研究微笑，通過分析一個(gè)人微笑時(shí)各個(gè)面部特征的精確權(quán)重分布，以確定這個(gè)表情是否真實(shí)。

該計(jì)算框架的工作一共分三步：

計(jì)算框架

第一步：面部識(shí)別。從視頻記錄中繪制出一個(gè)人的臉部，并識(shí)別其嘴巴、臉頰和眼睛。

第二步：關(guān)鍵特征值。用自動(dòng)算法測(cè)量這些關(guān)鍵部位的動(dòng)作（基于自適應(yīng)光流算法來分析短暫的微笑）。

第三步：輸出分析。最后會(huì)得到一個(gè)輸出，衡量每個(gè)面部特征的運(yùn)動(dòng)權(quán)重，并計(jì)算它們?cè)谡鎸?shí)和假笑視頻之間的移動(dòng)差異。

測(cè)試過程中，研究人員使用了兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)集 CK+ 和 MUG，其中，MUG 數(shù)據(jù)集包含了人們真誠微笑的圖片；另一個(gè)數(shù)據(jù)集 CK+ 包含了擺出的各種虛假微笑的圖片。

左邊為 CK+ 數(shù)據(jù)集，右邊為 MUG 數(shù)據(jù)集

通過分析，其計(jì)算框架檢測(cè)到的區(qū)別真假微笑的最重要的動(dòng)作是：圍繞眼睛周圍的動(dòng)作。這也是一直以來公認(rèn)的判斷真笑和假笑的關(guān)鍵點(diǎn)：自發(fā)的、真實(shí)的微笑是可以在一個(gè)人眼中看到的。比如，真正的微笑，眼睛往往會(huì)半閉，眼角會(huì)有褶皺；而如果眼睛完全睜大，只有嘴角上揚(yáng)，那很可能就是假笑。

通過比較真實(shí)和虛假表情，他們發(fā)現(xiàn)，受試者的嘴巴和臉頰的移動(dòng)方式存在顯著差異。尤其是受試者眼睛周圍的移動(dòng)，表現(xiàn)出最顯著的變化，真正的微笑使這些肌肉的運(yùn)動(dòng)至少增加 10％。

由真笑（藍(lán)色）與假笑（棕色）數(shù)據(jù)集分析得出的

眼部移動(dòng)結(jié)果對(duì)比

研究結(jié)果表明，面部特征的運(yùn)動(dòng)在假笑和真笑的區(qū)分中，的確是有規(guī)律可循的，兩者面部動(dòng)態(tài)移動(dòng)的權(quán)重分布明顯不同，尤其是眼睛周圍肌肉的運(yùn)動(dòng)。

負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究的布拉德福德大學(xué)視覺計(jì)算教授 Hassan Ugail 解釋說：「當(dāng)我們微笑時(shí)，我們使用兩組主要的肌肉——顴肌和眼輪匝肌。顴肌負(fù)責(zé)嘴角向上卷曲，而眼輪匝肌則負(fù)責(zé)眼睛周圍起皺。」

「在假笑中，往往只有嘴部肌肉移動(dòng)。但是，我們?nèi)祟愅ǔ２粫?huì)發(fā)現(xiàn)眼睛周圍細(xì)微的移動(dòng)，而軟件則可以更加可靠地發(fā)現(xiàn)它。」

Hassan Ugail 教授說，「近年來，用于分析人類面部表情的技術(shù)已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，但區(qū)分真實(shí)和虛假的微笑仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覀儾簧朴诓蹲较嚓P(guān)線索。」

識(shí)別假笑并不是一個(gè)突發(fā)奇想的課題，它的背后是生物特征識(shí)別這一重要議題。這樣的系統(tǒng)，能夠以非侵入的方式，識(shí)別人類情緒（比如欺騙等意圖），還能掌握更多的生物特征信息。該研究對(duì)于人機(jī)交互、智能安防、社會(huì)科學(xué)以及臨床心理等研究課題都有推進(jìn)意義。

據(jù)團(tuán)隊(duì)介紹，除了微笑，這個(gè)計(jì)算框架還可識(shí)別出其他情感。未來進(jìn)一步地，將能夠更好地應(yīng)用于人類與軟生物的識(shí)別。

有人對(duì)你假笑了嗎？

對(duì)于科學(xué)家來說，這項(xiàng)研究對(duì)于人們爭(zhēng)吵結(jié)果、夫妻婚姻關(guān)系、社會(huì)關(guān)系、情緒問題等都能提供必要的幫助。

而對(duì)于廣大百姓來說，它也能派上用場(chǎng)，比如，用這個(gè)算法，一眼「看穿」那些帶著虛偽面具朝你假笑的渣男。

再比如，七夕，對(duì)你表白的人是真情實(shí)意地對(duì)你微笑，還是虛情假意的媚笑呢？也可以用這個(gè)計(jì)算框架測(cè)一下……

不過，雖然「假笑」讓人覺得虛情假意，但是在 2012 年就有一項(xiàng)研究表示，假裝微笑其實(shí)是一件好事。因?yàn)榧词辜傩Γ材軠p輕壓力，改善人的情緒。

所以，開心不開心，都假笑假笑吧，不然，真笑還會(huì)長(zhǎng)魚尾紋呢不是。

—— 完 ——

來源：HyperAI超神經(jīng)

編輯：Major Tom