一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统，属于面部识别技术领域，包括面部表情采集模块、数据维度转换器、特征提取器、情绪匹配模块、显示模块、焦虑等级匹配模块和安抚模块，安抚模块包括多个安抚执行器；面部表情采集模块经数据维度转换器、特征提取器、情绪匹配模块连接显示模块；焦虑等级匹配模块的输入端连接特征提取器的输出端，输出端分别连接安抚模块中对应的安抚执行器。本实用新型专利技术提出的系统可准确监控患者人脸情绪，并通过不同安抚手段安抚患者的焦虑情绪，提升方舱医院的工作效率。医院的工作效率。医院的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统


[0001]本技术属于面部识别
，特别涉及一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统。

技术介绍

[0002]情绪识别原本是指个体对于他人情绪的识别，现多指人工智能通过获取个体的生理或非生理信号对个体的情绪状态进行自动辨别，是情感计算的一个重要组成部分，它主要是通过对面部表情识别来实现。面部表情作为一种非语言交流形式，能够表达人类的认知、情感和状态。常见情绪包括：焦虑、愤怒、恐惧、惊讶、高兴、悲伤、厌恶。面部表情是人类之间传达社会信息的主要手段，面部表情识别是计算机视觉、模式识别和人工智能领域的研究热点。
[0003]目前对于被隔离的新冠肺炎患者，由于对自身健康和家人的担心，其必然会出现较大的情绪波动，患者的不良情绪不管是对患者本身康复，还是对医护人员的救治工作都会有负面影响，因此对情绪的调节工作不容忽视。面部表情是个体特征的一种复杂表达集合，而这些特征往往与人的情感状态、精神状态、健康状态等其他因素有着极为密切的关联，准确有效的人脸表情识别在临床上有利于实时监控病人情绪。因此，基于机器的自动面部表情识别对方舱内患者的情绪安抚和控制有重要的作用。
[0004]面部情绪识别技术的早期研究主要集中于2D模态，即图像和视频，另外还设计视觉和听觉数据的多模态融合，可去除非表情相关的头部运动等，提高表情识别的精度，以满足实验室环境以外的要求。但2D面部表情识别方法主要依赖于面部纹理分析，这很大程度上受到光照和姿态变化的影响。近年来，随着3D数据采集设备的快速创新，3D技术被认为是实现面部表情分析的一种很有前途的方法，因为3D数据直接反映了面部肌肉运动引起面部表情变形，与面部表情高度相关。另外，它们对光线不敏感，并且不受姿态变化的影响，这是提高面部表情识别准确度所需要的，因此将3D数据应用在自动面部表情识别领域是十分具有研究与应用价值的。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的问题，本技术提出了一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统，实现对于患者的全方位监控以及治疗。
[0006]本技术具体技术方案如下：
[0007]一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统，其特征在于，包括面部表情采集模块、数据维度转换器、特征提取器、情绪匹配模块、显示模块、焦虑等级匹配模块和安抚模块；所述安抚模块包括多个安抚执行器；
[0008]所述面部表情采集模块经数据维度转换器、特征提取器、情绪匹配模块连接显示模块；所述数据维度转换器将面部表情采集模块采集的三维面部图像转换为二维面部图像；所述特征提取器对二维面部图像进行人脸特征提取，获得人脸特征提取结果；所述情绪
匹配模块将人脸特征提取结果在人脸情绪数据库中进行匹配，获得情绪匹配结果，通过显示模块显示；所述人脸情绪数据库中存储有不同人脸情绪对应的特征数据；
[0009]所述焦虑等级匹配模块的输入端连接特征提取器的输出端，输出端分别连接安抚模块中对应的安抚执行器；特征提取器输出的人脸特征提取结果在焦虑等级划分数据库中进行匹配，获得焦虑情绪等级划分结果，触发对应安抚执行器工作；所述焦虑等级划分数据库中存储有不同焦虑情绪等级对应的特征数据，不同焦虑情绪等级对应不同的安抚执行器。
[0010]进一步地，所述面部表情采集模块为摄像头。
[0011]进一步地，所述数据维度转换器是基于共形映射算法将三维面部图像映射到二维空间，转换为二维面部图像。
[0012]进一步地，人脸情绪包括焦虑情绪、愤怒情绪、恐惧情绪、惊讶情绪、高兴情绪、悲伤情绪和厌恶情绪。
[0013]进一步地，当焦虑情绪等级为一级焦虑情绪时，对应的安抚执行器为幽默视频播放器；当焦虑情绪等级为二级焦虑情绪时，对应的安抚执行器为慢节奏音乐播放器和灯光模块；当焦虑情绪等级为三级焦虑情绪时，对应的安抚执行器为报警器，以提示医护人员对患者提供人为干预。
[0014]本技术的有益效果为：
[0015]本技术提出一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统，通过设置数据维度转换器，将患者的三维面部图像转换为二维面部图像，实现三维的人脸情绪匹配，并实时监控人脸情绪，再通过设置焦虑等级匹配模块，对焦虑情绪划分不同等级，为患者提供不同预设需求的安抚手段；本技术提出的系统可准确监控患者人脸情绪，并通过不同安抚手段安抚患者的焦虑情绪，提升方舱医院的工作效率。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例1的基于方舱医院的情绪识别和安抚系统的结构图。
具体实施方式
[0017]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清晰，结合以下具体实施例，并参照附图，对本技术做进一步的说明。
[0018]下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面的理解本技术，但不以任何方式限制本技术。
[0019]实施例1
[0020]本实施例提供了一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统，如图1所示，包括面部表情采集模块、数据维度转换器、特征提取器、情绪匹配模块、显示模块、焦虑等级匹配模块和安抚模块；所述安抚模块包括多个安抚执行器(见图1安抚模块中的实线框)；
[0021]所述面部表情采集模块经数据维度转换器、特征提取器、情绪匹配模块连接显示模块；所述面部表情采集模块为摄像头，用于采集患者三维面部图像；所述数据维度转换器为已完成训练的基于迁移学习的卷积神经网络处理器，通过共形映射算法将三维面部图像映射到二维空间，转换为二维面部图像；所述特征提取器为已完成训练的残差卷积神经网
络处理器，对二维面部图像进行人脸特征提取，获得人脸特征提取结果；所述情绪匹配模块将人脸特征提取结果在人脸情绪数据库(见图1情绪匹配模块中的虚线框)中进行匹配，获得情绪匹配结果，通过显示模块显示；所述人脸情绪数据库中存储有不同人脸情绪对应的特征数据，人脸情绪包括焦虑情绪、愤怒情绪、恐惧情绪、惊讶情绪、高兴情绪、悲伤情绪和厌恶情绪；
[0022]所述焦虑等级匹配模块的输入端连接特征提取器的输出端，输出端分别连接安抚模块中对应的安抚执行器；特征提取器输出的人脸特征提取结果在焦虑等级划分数据库(见图1焦虑等级匹配模块中的虚线框)中进行匹配，获得焦虑情绪等级划分结果，作为对应安抚执行器的触发信号，触发对应安抚执行器工作；所述焦虑等级划分数据库中存储有不同焦虑情绪等级对应的特征数据，不同焦虑情绪等级对应不同的安抚执行器，具体为：当焦虑情绪等级为一级焦虑情绪时，对应的安抚执行器为幽默视频播放器，为患者提供幽默视频；当焦虑情绪等级为二级焦虑情绪时，对应的安抚执行器为慢节奏音乐播放器和灯光模块，为患者提供慢节奏音乐，并将灯带转为音乐模式，提供适度照明；当焦虑情绪等级为三级焦虑情绪时，对应的安抚执行器为报警器，以提示医护人员对患者提供人为干预。
[0023]本技术所得基于方舱医院的情绪识别和安抚系统的工作原理为：面部表情采集模块采集患者的三维面部图像，传输至数据维度转换器转换为二维面部图像，特征提取器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于方舱医院的情绪识别和安抚系统，其特征在于，包括面部表情采集模块、数据维度转换器、特征提取器、情绪匹配模块、显示模块、焦虑等级匹配模块和安抚模块；所述安抚模块包括多个安抚执行器；所述面部表情采集模块经数据维度转换器、特征提取器、情绪匹配模块连接显示模块；所述数据维度转换器将面部表情采集模块采集的三维面部图像转换为二维面部图像；所述特征提取器对二维面部图像进行人脸特征提取，获得人脸特征提取结果；所述情绪匹配模块将人脸特征提取结果在人脸情绪数据库中进行匹配，获得情绪匹配结果，通过显示模块显示；所述焦虑等级匹配模块的输入端连接特征提取器的输出端，输出端分别连接安抚模块中对应的安抚执行器；特征提取器输出的人脸特征提取结果在焦虑等级划分数据库中进行匹配，获得焦虑情绪等级划分结果，触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾辽原，刘宇鹏，雷易鸣，江浩，周书田，宋华宇，吴悦，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：新型
国别省市：