第1章 绪论
1.1 人脸工程学
1.1.1 人脸工程学的研究内容
人脸是人类情感表达和交流的最重要、最直接的载体。通过人脸可以推断出一个人的种族、地域，甚至身份、地位等信息；人们还能通过人脸丰富而负责的细小的变化，得到对方的个性和情绪状态。人脸在人与人的交流中不但能表达友好、敌对、赞成和反对等语气上的信息，甚至可以对话语、语言等语义上的信息进行说明和补充。从古至今，各类艺术创作者一直使用神态各异的人物来表达自己的思想、展现故事的情节。尤其在电影创作中，往往演员的一个眼神就能够将人物的内心展现无遗。正因为人脸在人的情感表达中扮演着重要的角色，人们很早就意识到人脸的重要性。1872年，Carles Darwin就出版了《人与动物的情绪表达（The Expression of the Emotions in Man and Animals）》一书开始了对人脸表情的研究。长期以来，科学界从计算机图形学、图像处理、计算机视觉、人类学等多个学科对人脸进行研究。在这些领域中，人脸的识别、获取、生成和模拟一直是难点和热点。人脸的识别、获取、生成和模拟正是人脸工程学研究的主要内容。
人脸工程学研究是指以人类学、心理学、脑科学、人文科学、认知科学、信息科学、人工智能等学科为理论基础，利用工程的方法和技术（尤其是信息技术），对人脸（包括识别、建模与重构及其应用等相关内容）进行研究。人脸工程学的研究内容主要包括人脸识别、表情识别和人脸合成三部分。
1．人脸识别
广义的人脸识别是指分析待识别的人脸图像，从中提取出有效的信息，并与数据库中的已知人脸信息进行比较，从而得出决策或认证信息的一种技术。其研究内容包括以下五个方面：
（1）人脸检测从各种不同的背景中检测是否存在人脸，并确定其位置、大小、形状、姿态等信息的过程。它关系到后续识别工作能否正确进行，并保障最终识别结果的可靠性。
（2）人脸表征确定表示检测出的人脸和数据库中的已知人脸的描述方式。通常的表示方法包括几何特征（如欧氏距离、曲率、角度等）、代数特征（如矩阵特征矢量）和固定特征模板等。
……
展开
