表情資料庫

本論文所提之方法的參數設定實驗，主要以 CK[21]資料庫進行，之後亦使用 CK+[22]、JAFFE[23]和 TFEID[24]對所提方法進行效能測試，並針對各個資料庫與 其他文獻進行效能比較。

Cohn-Kanade Facial Expression Database(CK)目前已被廣泛使用於表情辨識的 研究領域。此資料庫分為兩個部分，我們使用的第一部分包含 486 組序列影像，

由 97 位大學生所拍攝而成，年齡分布於 18 至 30 歲之間；其中有 65%為女性、35%

為男性；當中更包含 15%的非裔美籍以及 3%的亞裔或拉丁裔人士。每個人都有二 到七種不同的表情(自然表情、憤怒、厭惡、恐懼、高興、悲傷、驚訝等)。如圖 4.1 所示，每段序列中包含一系列大小為640×490的灰階影像，皆是以自然表情(或稱 無表情)開始，以某一種表情結束。

圖 4.1：CK 之序列影像，順序為左上至右下

由於有部分序列影像在完成各種表情前即結束，無法得到最終表情影像，因 此我們從資料庫 486 組序列影像中，選取其中包含 93 人的 1 至 6 種表情，共 320 組完整的序列影像。再將每一段影像中的第一張影像作為無表情影像、最後三張 作為表情影像，以此方式選出七種表情共 1280 張影像，其中各類表情之樣本數分 別為：320 張無表情、108 張憤怒、120 張厭惡、99 張恐懼、282 張高興、126 張 悲傷以及 225 張驚訝。圖 4.2 為 CK 資料庫中，某人之七類表情影像。

圖 4.2：CK 中同一人之七類表情。左上至右下依序為：無表情、憤怒、恐懼、厭 惡、高興、悲傷、與驚訝

Lucey 等人[22]於 2010 年將原始 CK 資料庫進行擴增，建置了 Extended Cohn-Kanade Facial Expression Database (CK+)。我們使用 CK+資料庫中的表情影像 部份，是由 123 位不同的人所拍攝之 593 組序列影像所組成，年齡介於 20 到 45 歲，所有序列影像皆是由無表情開始，並以某一種表情結束。由於有部分序列影 像同 CK 資料庫一樣有不完整之情形，因此我們從 593 組序列影像中選出 395 組完 整的序列影像，將每段序列影像的第一張影像作為無表情、最後三張作為某類表 情影像，最後選出 159 張憤怒、156 張厭惡、174 張恐懼、267 張高興、183 張悲 傷、246 張驚訝以及 395 張無表情，共 1580 張臉部影像作為實驗之用。圖 4.3 為 部分 CK+資料庫新增之表情影像。

圖 4.3：部分 CK+新增之影像

由 10 位日本女性所拍攝而成的 Japanese Female Facial Expression Database (JAFFE)，每一位皆以憤怒、厭惡、恐懼、高興、悲傷、驚訝以及無表情這七種表 情各拍攝 2 至 4 張表情影像，所有影像包含 30 張憤怒、29 張厭惡、32 張恐懼、

31 張高興、31 張悲傷、30 張驚訝以及 30 張無表情，共 213 張臉部表情影像。圖 4.4 為 JAFFE 資料庫中，同一人之七類表情影像。

圖 4.4：JAFFE 中同一人之七類表情。左上至右下依序為：無表情、憤怒、恐懼、

厭惡、高興、悲傷、與驚訝

由國立陽明大學 Brain Mapping 研究室與台北榮民總醫院整合性腦功能研究室 共同建立而成的 Taiwanese Facial Expression Image Database (TFEID)，其中包括由 40 位台灣人所拍攝的七種不同表情影像。與其他資料庫最大不同處在於，各類表 情影像中每一位拍攝者只會有一張該類別表情影像，共 268 張。各類表情樣本數 分別為：34 張憤怒、40 張厭惡、40 張恐懼、40 張高興、39 張悲傷、36 張驚訝以 及 39 張無表情。

圖 4.5：TFEID 中同一人之七類表情，左上至右下依序為：無表情、憤怒、恐懼、

厭惡、高興、悲傷、與驚訝