与人类类似，动物的面部表情与情绪状态紧密相关。但是，与人类领域相反，动物面部表情对情绪状态的自动识别是没有充满反应的，这主要是由于数据收集和建立地面真相的困难，涉及非语言用户的情绪状态。我们将最近的深度学习技术应用于在受控的实验环境中收集的数据集上对狗的挫败进行分类和（负面）的挫败感。我们探索在此任务的不同监督下不同骨干（例如，重新连接，VIT）的适用性，并发现自我监督的预定的VIT（DINO-VIT）的特征优于其他替代方案。据我们所知，这项工作是第一个解决对受控实验中获得的数据自动分类的任务。

动物运动跟踪和姿势识别的进步一直是动物行为研究的游戏规则改变者。最近，越来越多的作品比跟踪“更深”，并解决了对动物内部状态（例如情绪和痛苦）的自动认识，目的是改善动物福利，这使得这是对该领域进行系统化的及时时刻。本文对基于计算机的识别情感状态和动物的疼痛的研究进行了全面调查，并涉及面部行为和身体行为分析。我们总结了迄今为止在这个主题中所付出的努力 - 对它们进行分类，从不同的维度进行分类，突出挑战和研究差距，并提供最佳实践建议，以推进该领域以及一些未来的研究方向。

创建能够识别情绪的智能系统是一项艰巨的任务，尤其是在看动物的情绪时。本文描述了设计“概念证明”系统以识别马中情绪的过程。该系统由两个元素，一个检测器和模型形成。检测器是一个基于区域快速的卷积神经网络，可检测图像中的马匹。该模型是一个卷积神经网络，可预测这些马匹的情绪。这两个元素接受了多种马匹图像的训练，直到他们在任务上达到了高度准确性。总共收集了400张马匹图像并标记为训练检测器和模型，而40则用于测试系统。一旦两个组件得到验证，它们就会合并为可测试的系统，该系统将根据已建立的行为伦理图检测到马情绪，表明通过头部，颈部，耳朵，枪口和眼睛位置表明情绪影响。该系统在验证集中的准确性为80％，测试集的精度为65％，表明可以使用自主智能系统预测动物的情绪。这样的系统具有多种应用，包括在动物情绪不断增长的领域以及兽医领域的进一步研究，以确定马匹或其他牲畜的身体福利。

在过去的几十年里，机器和深度学习界在挑战性的任务中庆祝了巨大成就，如图像分类。人工神经网络的深度建筑与可用数据的宽度一起使得可以描述高度复杂的关系。然而，仍然不可能完全捕捉深度学习模型已经了解到的深度学习模型并验证它公平，而不会产生偏见，特别是在临界任务中，例如在医学领域产生的问题。这样的任务的一个示例是检测面部图像中的不同面部表情，称为动作单位。考虑到这项特定任务，我们的研究旨在为偏见提供透明度，具体与性别和肤色有关。我们训练一个神经网络进行动作单位分类，并根据其准确性和基于热量的定性分析其性能。对我们的结果的结构化审查表明我们能够检测到偏见。尽管我们不能从我们的结果得出结论，但较低的分类表现完全来自性别和肤色偏差，这些偏差必须得到解决，这就是为什么我们通过提出关于如何避免检测到的偏差的建议。

识别面部视频的连续情绪和动作单元（AU）强度需要对表达动态的空间和时间理解。现有作品主要依赖2D面的外观来提取这种动态。这项工作着重于基于参数3D面向形状模型的有希望的替代方案，该模型解散了不同的变异因素，包括表达诱导的形状变化。我们旨在了解与最先进的2D外观模型相比，在估计价值和AU强度方面表现性3D面部形状如何。我们基准了四个最近的3D面对准模型：Expnet，3DDFA-V2，DECA和EMOCA。在价值估计中，3D面模型的表达特征始终超过以前的作品，并在SEWA和AVEC 2019 CES CORPORA上的平均一致性相关性分别为.739和.574。我们还研究了BP4D和DISFA数据集的AU强度估计的3D面形状如何执行，并报告说3D脸部功能在AUS 4、6、10、12和25中与2D外观特征相当，但没有整个集合。 aus。为了理解这种差异，我们在价值和AUS之间进行了对应分析，该分析指出，准确的价值预测可能仅需要少数AU的知识。

我们介绍了Daisee，这是第一个多标签视频分类数据集，该数据集由112个用户捕获的9068个视频片段，用于识别野外无聊，混乱，参与度和挫败感的用户情感状态。该数据集具有四个级别的标签 - 每个情感状态都非常低，低，高和很高，它们是人群注释并与使用专家心理学家团队创建的黄金标准注释相关的。我们还使用当今可用的最先进的视频分类方法在此数据集上建立了基准结果。我们认为，黛西（Daisee）将为研究社区提供特征提取，基于上下文的推理以及为相关任务开发合适的机器学习方法的挑战，从而为进一步的研究提供了跳板。该数据集可在https://people.iith.ac.in/vineethnb/resources/daisee/daisee/index.html下载。

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.

狗主人通常能够识别出揭示其狗的主观状态的行为线索，例如疼痛。但是自动识别疼痛状态非常具有挑战性。本文提出了一种基于视频的新型，两流深的神经网络方法，以解决此问题。我们提取和预处理身体关键点，并在视频中计算关键点和RGB表示的功能。我们提出了一种处理自我十分和缺少关键点的方法。我们还提出了一个由兽医专业人员收集的独特基于视频的狗行为数据集，并注释以进行疼痛，并通过建议的方法报告良好的分类结果。这项研究是基于机器学习的狗疼痛状态估计的第一批作品之一。

通过面部和物理表达表达和识别情绪是社会互动的重要组成部分。情绪识别是计算机愿景的基本任务，由于其各种应用，主要用于允许人类和机器之间更加自然的相互作用。情感识别侧重于分析面部表情的常见方法，需要图像中面部的自动定位。虽然这些方法可以在受控场景中正确地分类情绪，但是在处理无约束的日常交互时，这种技术有限。我们提出了一种基于自适应多线索的情感认可的新深度学习方法，从而提取来自上下文和身体姿势的信息，人类通常用于社会互动和沟通。我们将所提出的方法与CAER-S数据集中的最先进方法进行比较，评估达到89.30％的管道中的不同组件

愤怒等负面情绪的写照可以在文化和背景之间广泛变化，这取决于表达全面情绪的可接受性而不是抑制保持和谐。大多数情绪数据集收集了广泛的标签`“愤怒”下的数据，但社会信号可以从生气，轻蔑，愤怒，愤怒，仇恨等的范围内。在这项工作中，我们策划了第一个野外的多元文化视频情绪数据集，并通过询问文化流利的注释器来标记具有6个标签和13个Emojis的视频，深入了解愤怒相关的情感表达式。我们在我们的数据集中提供基准多标签分类器，并显示如何EMOJIS可以有效地用作注释的语言无话可测工具。

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

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.

Studying facial expressions is a notoriously difficult endeavor. Recent advances in the field of affective computing have yielded impressive progress in automatically detecting facial expressions from pictures and videos. However, much of this work has yet to be widely disseminated in social science domains such as psychology. Current state of the art models require considerable domain expertise that is not traditionally incorporated into social science training programs. Furthermore, there is a notable absence of user-friendly and open-source software that provides a comprehensive set of tools and functions that support facial expression research. In this paper, we introduce Py-Feat, an open-source Python toolbox that provides support for detecting, preprocessing, analyzing, and visualizing facial expression data. Py-Feat makes it easy for domain experts to disseminate and benchmark computer vision models and also for end users to quickly process, analyze, and visualize face expression data. We hope this platform will facilitate increased use of facial expression data in human behavior research.

自动影响使用视觉提示的识别是对人类和机器之间完全互动的重要任务。可以在辅导系统和人机交互中找到应用程序。朝向该方向的关键步骤是面部特征提取。在本文中，我们提出了一个面部特征提取器模型，由Realey公司提供的野外和大规模收集的视频数据集培训。数据集由百万标记的框架组成，2,616万科目。随着时间信息对情绪识别域很重要，我们利用LSTM单元来捕获数据中的时间动态。为了展示我们预先训练的面部影响模型的有利性质，我们使用Recola数据库，并与当前的最先进的方法进行比较。我们的模型在一致的相关系数方面提供了最佳结果。

骨科疾病在马匹中常见，通常导致安乐死，这通常可以通过早期的检测来避免。这些条件通常会产生不同程度的微妙长期疼痛。培训视觉疼痛识别方法具有描绘这种疼痛的视频数据是挑战性的，因为所产生的疼痛行为也是微妙的，稀疏出现，变得不同，使得甚至是专家兰德尔的挑战，为数据提供准确的地面真实性。我们表明，一款专业培训的模型，仅涉及急性实验疼痛的马匹（标签不那么暧昧）可以帮助识别更微妙的骨科疼痛显示。此外，我们提出了一个问题的人类专家基线，以及对各种领域转移方法的广泛实证研究以及由疼痛识别方法检测到矫形数据集的清洁实验疼痛中的疼痛识别方法检测到的内容。最后，这伴随着围绕现实世界动物行为数据集所带来的挑战以及如何为类似的细粒度行动识别任务建立最佳实践的讨论。我们的代码可在https://github.com/sofiabroome/painface-recognition获得。

Recent studies have found that pain in infancy has a significant impact on infant development, including psychological problems, possible brain injury, and pain sensitivity in adulthood. However, due to the lack of specialists and the fact that infants are unable to express verbally their experience of pain, it is difficult to assess infant pain. Most existing infant pain assessment systems directly apply adult methods to infants ignoring the differences between infant expressions and adult expressions. Meanwhile, as the study of facial action coding system continues to advance, the use of action units (AUs) opens up new possibilities for expression recognition and pain assessment. In this paper, a novel AuE-IPA method is proposed for assessing infant pain by leveraging different engagement levels of AUs. First, different engagement levels of AUs in infant pain are revealed, by analyzing the class activation map of an end-to-end pain assessment model. The intensities of top-engaged AUs are then used in a regression model for achieving automatic infant pain assessment. The model proposed is trained and experimented on YouTube Immunization dataset, YouTube Blood Test dataset, and iCOPEVid dataset. The experimental results show that our AuE-IPA method is more applicable to infants and possesses stronger generalization ability than end-to-end assessment model and the classic PSPI metric.

与人类相互作用的机器人和人造代理应该能够在没有偏见和不平等的情况下这样做，但是众所周知，面部感知系统对某些人来说比其他人的工作更差。在我们的工作中，我们旨在建立一个可以以更透明和包容的方式感知人类的系统。具体而言，我们专注于对人脸的动态表达，由于隐私问题以及面部本质上可识别的事实，这很难为广泛的人收集。此外，从互联网收集的数据集不一定代表一般人群。我们通过提供SIM2REAL方法来解决这个问题，在该方法中，我们使用一套3D模拟的人类模型，使我们能够创建一个可审核的合成数据集覆盖1）在六种基本情绪之外，代表性不足的面部表情（例如混乱）； 2）种族或性别少数群体； 3）机器人可能在现实世界中遇到人类的广泛视角。通过增强包含包含4536个样本的合成数据集的123个样本的小型动态情感表达数据集，我们在自己的数据集上的准确性提高了15％，与外部基准数据集的11％相比，我们的精度为11％，与同一模型体系结构的性能相比没有合成训练数据。我们还表明，当体系结构的特征提取权重从头开始训练时，这一额外的步骤专门针对种族少数群体的准确性。

来自静态图像的面部表情识别是计算机视觉应用中的一个具有挑战性的问题。卷积神经网络（CNN），用于各种计算机视觉任务的最先进的方法，在预测具有极端姿势，照明和闭塞条件的面部的表达式中已经有限。为了缓解这个问题，CNN通常伴随着传输，多任务或集合学习等技术，这些技术通常以增加的计算复杂性的成本提供高精度。在这项工作中，我们提出了一种基于零件的集合转移学习网络，其模型通过将面部特征的空间方向模式与特定表达相关来模拟人类如何识别面部表达。它由5个子网络组成，每个子网络从面部地标的五个子集中执行转移学习：眉毛，眼睛，鼻子，嘴巴或颌骨表达分类。我们表明我们所提出的集合网络使用从面部肌肉的电机运动发出的视觉模式来预测表达，并展示从面部地标定位转移到面部表情识别的实用性。我们在CK +，Jaffe和SFew数据集上测试所提出的网络，并且它分别优于CK +和Jaffe数据集的基准，分别为0.51％和5.34％。此外，所提出的集合网络仅包括1.65M的型号参数，确保在培训和实时部署期间的计算效率。我们所提出的集合的Grad-Cam可视化突出了其子网的互补性质，是有效集合网络的关键设计参数。最后，交叉数据集评估结果表明，我们建议的集合具有高泛化能力，使其适合现实世界使用。

Training facial emotion recognition models requires large sets of data and costly annotation processes. To alleviate this problem, we developed a gamified method of acquiring annotated facial emotion data without an explicit labeling effort by humans. The game, which we named Facegame, challenges the players to imitate a displayed image of a face that portrays a particular basic emotion. Every round played by the player creates new data that consists of a set of facial features and landmarks, already annotated with the emotion label of the target facial expression. Such an approach effectively creates a robust, sustainable, and continuous machine learning training process. We evaluated Facegame with an experiment that revealed several contributions to the field of affective computing. First, the gamified data collection approach allowed us to access a rich variation of facial expressions of each basic emotion due to the natural variations in the players' facial expressions and their expressive abilities. We report improved accuracy when the collected data were used to enrich well-known in-the-wild facial emotion datasets and consecutively used for training facial emotion recognition models. Second, the natural language prescription method used by the Facegame constitutes a novel approach for interpretable explainability that can be applied to any facial emotion recognition model. Finally, we observed significant improvements in the facial emotion perception and expression skills of the players through repeated game play.

编辑和操纵视频中的面部特征是一种有趣而重要的研究领域，具有夸张的应用，从电影生产和视觉效果到视频游戏和虚拟助手的现实头像。据我们所知，本文提出了第一种在视频中进行了对面部表情的照相型式操纵的方法。我们的方法支持基于神经渲染和基于3D的面部表情建模的语义视频操纵。我们专注于通过改变和控制面部表情来互动操纵视频，实现有前途的光电温度效果。该方法基于用于3D面部形状和活动的脱屑表示和估计，为用户提供对输入视频中的面部表情的直观且易于使用的控制。我们还介绍了一个用户友好的交互式AI工具，该工具处理有关输入视频的特定部分的所需情绪操纵的人类可读的语义标签，并合成光电环境拟人的操纵视频。我们通过将情绪标签映射到价值（VA）值来实现这一点，又通过特别设计和训练的表达式解码器网络映射到解开的3D面部表达式。本文提出了详细的定性和定量实验，展示了我们系统的有效性以及它实现的有希望的结果。可以在补充材料中找到其他结果和视频（https://github.com/girish-03/deepsemmanipulation）。