Recognition of facial expression is a challenge when it comes to computer vision. The primary reasons are class imbalance due to data collection and uncertainty due to inherent noise such as fuzzy facial expressions and inconsistent labels. However, current research has focused either on the problem of class imbalance or on the problem of uncertainty, ignoring the intersection of how to address these two problems. Therefore, in this paper, we propose a framework based on Resnet and Attention to solve the above problems. We design weight for each class. Through the penalty mechanism, our model will pay more attention to the learning of small samples during training, and the resulting decrease in model accuracy can be improved by a Convolutional Block Attention Module (CBAM). Meanwhile, our backbone network will also learn an uncertain feature for each sample. By mixing uncertain features between samples, the model can better learn those features that can be used for classification, thus suppressing uncertainty. Experiments show that our method surpasses most basic methods in terms of accuracy on facial expression data sets (e.g., AffectNet, RAF-DB), and it also solves the problem of class imbalance well.

High-quality annotated images are significant to deep facial expression recognition (FER) methods. However, uncertain labels, mostly existing in large-scale public datasets, often mislead the training process. In this paper, we achieve uncertain label correction of facial expressions using auxiliary action unit (AU) graphs, called ULC-AG. Specifically, a weighted regularization module is introduced to highlight valid samples and suppress category imbalance in every batch. Based on the latent dependency between emotions and AUs, an auxiliary branch using graph convolutional layers is added to extract the semantic information from graph topologies. Finally, a re-labeling strategy corrects the ambiguous annotations by comparing their feature similarities with semantic templates. Experiments show that our ULC-AG achieves 89.31% and 61.57% accuracy on RAF-DB and AffectNet datasets, respectively, outperforming the baseline and state-of-the-art methods.

Deep models for facial expression recognition achieve high performance by training on large-scale labeled data. However, publicly available datasets contain uncertain facial expressions caused by ambiguous annotations or confusing emotions, which could severely decline the robustness. Previous studies usually follow the bias elimination method in general tasks without considering the uncertainty problem from the perspective of different corresponding sources. In this paper, we propose a novel method of multi-task assisted correction in addressing uncertain facial expression recognition called MTAC. Specifically, a confidence estimation block and a weighted regularization module are applied to highlight solid samples and suppress uncertain samples in every batch. In addition, two auxiliary tasks, i.e., action unit detection and valence-arousal measurement, are introduced to learn semantic distributions from a data-driven AU graph and mitigate category imbalance based on latent dependencies between discrete and continuous emotions, respectively. Moreover, a re-labeling strategy guided by feature-level similarity constraint further generates new labels for identified uncertain samples to promote model learning. The proposed method can flexibly combine with existing frameworks in a fully-supervised or weakly-supervised manner. Experiments on RAF-DB, AffectNet, and AffWild2 datasets demonstrate that the MTAC obtains substantial improvements over baselines when facing synthetic and real uncertainties and outperforms the state-of-the-art methods.

面部表达是传达人类情绪状态和意图的重要因素。尽管在面部表达识别任务（FER）任务中已经取得了显着进步，但由于表达模式的巨大变化和不可避免的数据不确定性而引起的挑战仍然存在。在本文中，我们提出了中级表示增强（MRE）和嵌入图形抑制（GUS）的图表，以解决这些问题。一方面，引入MRE是为了避免表达表示学习以有限数量的高度歧视模式主导。另一方面，引入GUS以抑制表示空间中的特征歧义。所提出的方法不仅具有更强的概括能力来处理表达模式的不同变化，而且具有更强的稳健性来捕获表达表示。对AFF-WILD2的实验评估已验证了该方法的有效性。

Understanding the facial expressions of our interlocutor is important to enrich the communication and to give it a depth that goes beyond the explicitly expressed. In fact, studying one's facial expression gives insight into their hidden emotion state. However, even as humans, and despite our empathy and familiarity with the human emotional experience, we are only able to guess what the other might be feeling. In the fields of artificial intelligence and computer vision, Facial Emotion Recognition (FER) is a topic that is still in full growth mostly with the advancement of deep learning approaches and the improvement of data collection. The main purpose of this paper is to compare the performance of three state-of-the-art networks, each having their own approach to improve on FER tasks, on three FER datasets. The first and second sections respectively describe the three datasets and the three studied network architectures designed for an FER task. The experimental protocol, the results and their interpretation are outlined in the remaining sections.

尽管在过去的几年中取得了重大进展，但歧义仍然是面部表情识别（FER）的关键挑战。它可能导致嘈杂和不一致的注释，这阻碍了现实世界中深度学习模型的性能。在本文中，我们提出了一种新的不确定性标签分布学习方法，以提高深层模型的鲁棒性，以防止不确定性和歧义。我们利用价值空间中的邻里信息来适应培训训练样本的情绪分布。我们还考虑提供的标签将其纳入标签分布时的不确定性。我们的方法可以轻松地集成到深层网络中，以获得更多的培训监督并提高识别准确性。在各种嘈杂和模棱两可的环境下，在几个数据集上进行了密集的实验表明，我们的方法取得了竞争成果，并且超出了最新的最新方法。我们的代码和模型可在https://github.com/minhnhatvt/label-distribution-learning-fer-tf上找到。

我们提出了一种新颖的面部表情识别网络，称为您的注意网络（DAN）分散注意力。我们的方法基于两个关键观察。首先，多个类分享了固有的相似潜在的面部外观，它们的差异可能是微妙的。其次，面部表达式同时通过多个面部区域表现出来，并且通过编码本地特征之间的高阶相互作用，识别需要整体方法。为解决这些问题，我们提出了我们的丹与三个关键组件：特征聚类网络（FCN），多头跨关注网络（MAN）和注意融合网络（AFN）。 FCN通过采用大幅学习目的来提取强大的功能，以最大限度地提高级别可分离性。此外，该人实例化了许多关注头，同时参加多个面部面积，并在这些地区构建注意地图。此外，AFN在将注意力映射融合到全面的位置之前，将这些关注分散到多个位置。在三个公共数据集（包括EffectNet，RAF-DB和SFew 2.0）上进行广泛的实验验证了所提出的方法始终如一地实现最先进的面部表情识别性能。代码将在https://github.com/yaoing/dan提供。

面部表达识别（FER）是一个具有挑战性的问题，因为表达成分始终与其他无关的因素（例如身份和头部姿势）纠缠在一起。在这项工作中，我们提出了一个身份，并构成了分离的面部表达识别（IPD-fer）模型，以了解更多的判别特征表示。我们认为整体面部表征是身份，姿势和表达的组合。这三个组件用不同的编码器编码。对于身份编码器，在培训期间使用和固定了一个经过良好训练的面部识别模型，这可以减轻对先前工作中对特定表达训练数据的限制，并使野外数据集的分离可行。同时，用相应的标签优化了姿势和表达编码器。结合身份和姿势特征，解码器应生成输入个体的中性面。添加表达功能时，应重建输入图像。通过比较同一个体的合成中性图像和表达图像之间的差异，表达成分与身份和姿势进一步分离。实验结果验证了我们方法对实验室控制和野外数据库的有效性，并实现了最新的识别性能。

现实世界的面部表达识别（FER）数据集遭受吵闹的注释，由于众包，表达式的歧义，注释者的主观性和类间的相似性。但是，最近的深层网络具有强大的能力，可以记住嘈杂的注释导致腐蚀功能嵌入和泛化不良的能力。为了处理嘈杂的注释，我们提出了一个动态FER学习框架（DNFER），其中根据训练过程中的动态类特定阈值选择了干净的样品。具体而言，DNFER基于使用选定的干净样品和使用所有样品的无监督培训的监督培训。在训练过程中，每个微型批次的平均后类概率被用作动态类特异性阈值，以选择干净的样品进行监督训练。该阈值与噪声率无关，与其他方法不同，不需要任何干净的数据。此外，要从所有样品中学习，使用无监督的一致性损失对齐弱调节图像和强大图像之间的后验分布。我们证明了DNFER在合成和实际噪声注释的FER数据集（如RaFDB，Ferplus，Sfew和altimpnet）上的鲁棒性。

Facial Expression Recognition (FER) in the wild is an extremely challenging task. Recently, some Vision Transformers (ViT) have been explored for FER, but most of them perform inferiorly compared to Convolutional Neural Networks (CNN). This is mainly because the new proposed modules are difficult to converge well from scratch due to lacking inductive bias and easy to focus on the occlusion and noisy areas. TransFER, a representative transformer-based method for FER, alleviates this with multi-branch attention dropping but brings excessive computations. On the contrary, we present two attentive pooling (AP) modules to pool noisy features directly. The AP modules include Attentive Patch Pooling (APP) and Attentive Token Pooling (ATP). They aim to guide the model to emphasize the most discriminative features while reducing the impacts of less relevant features. The proposed APP is employed to select the most informative patches on CNN features, and ATP discards unimportant tokens in ViT. Being simple to implement and without learnable parameters, the APP and ATP intuitively reduce the computational cost while boosting the performance by ONLY pursuing the most discriminative features. Qualitative results demonstrate the motivations and effectiveness of our attentive poolings. Besides, quantitative results on six in-the-wild datasets outperform other state-of-the-art methods.

与基于图像的静态面部表达识别（SFER）任务相比，基于视频序列的动态面部表达识别（DFER）任务更接近自然表达识别场景。但是，DFE通常更具挑战性。主要原因之一是，视频序列通常包含具有不同表达强度的框架，尤其是对于现实世界中的面部表情，而SFER中的图像经常呈现均匀和高表达强度。但是，如果同样处理具有不同强度的表达式，则网络学到的特征将具有较大的阶层和小类间差异，这对DFER有害。为了解决这个问题，我们建议全球卷积注意区（GCA）重新列出特征地图的渠道。此外，我们在训练过程中介绍了强度感知的损失（IAL），以帮助网络区分具有相对较低表达强度的样品。在两个野外动态面部表达数据集（即DFEW和FERV39K）上进行实验表明，我们的方法表现优于最先进的DFER方法。源代码将公开可用。

由于类间的相似性和注释歧义，嘈杂的标签面部表达识别（FER）比传统的嘈杂标签分类任务更具挑战性。最近的作品主要通过过滤大量损坏样本来解决此问题。在本文中，我们从新功能学习的角度探索了嘈杂的标签。我们发现，FER模型通过专注于可以认为与嘈杂标签相关的一部分来记住嘈杂的样本，而不是从导致潜在真理的整个功能中学习。受到的启发，我们提出了一种新颖的擦除注意力一致性（EAC）方法，以自动抑制嘈杂的样品。具体而言，我们首先利用面部图像的翻转语义一致性来设计不平衡的框架。然后，我们随机删除输入图像，并使用翻转注意一致性，以防止模型专注于部分特征。 EAC明显优于最先进的嘈杂标签方法，并将其概括地概括为其他类似CIFAR100和Tiny-Imagenet等类别的任务。该代码可在https://github.com/zyh-uaiaaaa/erasing-prestention-consistency中获得。

在本文中，我们通过利用全新监督学习来推进面部表情识别（FER）的表现。本领域技术的当前状态通常旨在通过具有有限数量的样本的培训模型来识别受控环境中的面部表达。为了增强学习模型的各种场景的稳健性，我们建议通过利用标记的样本以及大量未标记的数据来执行全能监督学习。特别是，我们首先使用MS-CeleB-1M作为面部池，其中包括大约5,822k未标记的面部图像。然后，采用基于少量标记样品的原始模型来通过进行基于特征的相似性比较来选择具有高度自信心的样本。我们发现以这种全局监督方式构建的新数据集可以显着提高学习的FER模型的泛化能力，并因此提高了性能。然而，随着使用更多的训练样本，需要更多的计算资源和培训时间，在许多情况下通常不能实惠。为了减轻计算资源的要求，我们进一步采用了数据集蒸馏策略，以将目标任务相关知识从新的开采样本中蒸馏，并将其压缩成一组非常小的图像。这种蒸馏的数据集能够提高FER的性能，额外的额外计算成本。我们在五个流行的基准和新构造的数据集中执行广泛的实验，其中可以使用所提出的框架在各种设置下实现一致的收益。我们希望这项工作作为一个坚实的基线，并帮助缓解FER的未来研究。

人类的情感认可是人工智能的积极研究领域，在过去几年中取得了实质性的进展。许多最近的作品主要关注面部区域以推断人类的情感，而周围的上下文信息没有有效地利用。在本文中，我们提出了一种新的深网络，有效地识别使用新的全球局部注意机制的人类情绪。我们的网络旨在独立地从两个面部和上下文区域提取特征，然后使用注意模块一起学习它们。以这种方式，面部和上下文信息都用于推断人类的情绪，从而增强分类器的歧视。密集实验表明，我们的方法超越了最近的最先进的方法，最近的情感数据集是公平的保证金。定性地，我们的全球局部注意力模块可以提取比以前的方法更有意义的注意图。我们网络的源代码和培训模型可在https://github.com/minhnhatvt/glamor-net上获得

面部表达识别（FER）遭受由含糊不清的面部图像和注释者的主观性引起的数据不确定性，导致了文化语义和特征协变量转移问题。现有作品通常通过估计噪声分布或通过从干净的数据中学到的知识引导网络培训来纠正标签错误的数据，从而忽略了表达式的关联关系。在这项工作中，我们提出了一种基于自适应的特征归一化（AGFN）方法，以通过将特征分布与表达式结合标准化，以保护FER模型免受数据不确定性。具体而言，我们提出了一个泊松图生成器，以通过采样过程在每个迷你批次中自适应地构造样品的拓扑图，并相应地设计了坐标下降策略来优化提出的网络。我们的方法优于最先进的方法，在基准数据集Ferplus和RAF-DB上，精度为91.84％和91.11％，当错误标记的数据的百分比增加（例如20％）时，我们的网络超越了。现有的工作量显着占3.38％和4.52％。

计算机辅助X射线肺炎病变识别对于准确诊断肺炎很重要。随着深度学习的出现，肺炎的识别准确性得到了极大的改善，但是由于胸部X射线的模糊外观，仍然存在一些挑战。在本文中，我们提出了一个深度学习框架，称为基于注意力的对比度学习，用于治疗X射线肺炎病变识别（表示为深肺炎）。我们采用自我监督的对比学习策略来预先培训模型，而无需使用额外的肺炎数据来完全挖掘有限的可用数据集。为了利用医生精心贴出的病变区域的位置信息，我们提出了面具引导的硬注意策略和特征学习，并具有对比度调节策略，这些策略分别应用于注意力图和提取功能，以指导模型以指导模型将更多注意力集中在病变区域，其中包含更多歧视性特征以改善识别性能。此外，我们采用班级平衡的损失，而不是传统的跨凝性作为分类的损失函数，以解决数据集中不同类别肺炎之间严重类失衡的问题。实验结果表明，我们提出的框架可以用作可靠的计算机辅助肺炎诊断系统，以帮助医生更好地诊断肺炎病例。

As one of the most important psychic stress reactions, micro-expressions (MEs), are spontaneous and transient facial expressions that can reveal the genuine emotions of human beings. Thus, recognizing MEs (MER) automatically is becoming increasingly crucial in the field of affective computing, and provides essential technical support in lie detection, psychological analysis and other areas. However, the lack of abundant ME data seriously restricts the development of cutting-edge data-driven MER models. Despite the recent efforts of several spontaneous ME datasets to alleviate this problem, it is still a tiny amount of work. To solve the problem of ME data hunger, we construct a dynamic spontaneous ME dataset with the largest current ME data scale, called DFME (Dynamic Facial Micro-expressions), which includes 7,526 well-labeled ME videos induced by 671 participants and annotated by more than 20 annotators throughout three years. Afterwards, we adopt four classical spatiotemporal feature learning models on DFME to perform MER experiments to objectively verify the validity of DFME dataset. In addition, we explore different solutions to the class imbalance and key-frame sequence sampling problems in dynamic MER respectively on DFME, so as to provide a valuable reference for future research. The comprehensive experimental results show that our DFME dataset can facilitate the research of automatic MER, and provide a new benchmark for MER. DFME will be published via https://mea-lab-421.github.io.

大多数现有的复合面部表达识别（FER）方法依赖于用于训练的大型化合物表达数据。但是，收集此类数据是劳动密集型且耗时的。在本文中，我们解决了跨域少数学习（FSL）设置中的复合FER任务，该设置仅需要几个在目标域中的复合表达式样本。具体而言，我们提出了一个新型的级联分解网络（CDNET），该网络将基于顺序分解机制的几个学习到分解模块层叠，以获得可转移的特征空间。为了减轻我们任务中基本班级有限的过度拟合问题，部分正则化策略旨在有效利用情节培训和批处理培训的最佳功能。通过在多个基本表达数据集上进行类似任务的培训，CDNET了解了可以轻松适应以识别看不见的化合物表达式的学习能力。对利润和野外复合表达数据集进行的广泛实验证明了我们提出的CDNET与几种最先进的FSL方法的优越性。代码可在以下网址获得：https：//github.com/zouxinyi0625/cdnet。

深度神经网络通常使用遇到数量不平衡和分类难度不平衡问题的数据集的性能很差。尽管在该领域取得了进展，但现有的两阶段方法中仍然存在数据集偏差或域转移问题。因此，提出了一个分阶段的渐进学习时间表，从而提出了从表示学习到上层分类器培训的平稳转移。这对严重失衡或较小尺度的数据集具有更大的有效性。设计了耦合 - 调节损失损失函数，耦合校正项，局灶性损失和LDAM损失。损失可以更好地处理数量不平衡和异常值，同时调节具有不同分类困难的样本的注意力重点。这些方法在多个基准数据集上取得了令人满意的结果，包括不平衡的CIFAR10，不平衡的CIFAR100，Imagenet-LT和Inaturalist 2018，并且还可以轻松地将其用于其他不平衡分类模型。

先前的工作表明，使用顺序学习者学习面部不同组成部分的顺序可以在面部表达识别系统的性能中发挥重要作用。我们提出了Facetoponet，这是面部表达识别的端到端深层模型，它能够学习面部有效的树拓扑。然后，我们的模型遍历学习的树以生成序列，然后将其用于形成嵌入以喂养顺序学习者。设计的模型采用一个流进行学习结构，并为学习纹理提供一个流。结构流着重于面部地标的位置，而纹理流的主要重点是在地标周围的斑块上学习纹理信息。然后，我们通过利用有效的基于注意力的融合策略来融合两个流的输出。我们对四个大型内部面部表达数据集进行了广泛的实验 - 即Alltionnet，FER2013，ExpW和RAF-DB，以及一个实验室控制的数据集（CK+）来评估我们的方法。 Facetoponet在五个数据集中的三个数据集中达到了最新的性能，并在其他两个数据集中获得了竞争结果。我们还执行严格的消融和灵敏度实验，以评估模型中不同组件和参数的影响。最后，我们执行鲁棒性实验，并证明与该地区其他领先方法相比，Facetoponet对阻塞更具稳健性。