摘要 最近的研究表明,基于面部肌电图 (fEMG) 的面部表情识别 (FER) 系统是虚拟现实 (VR) 环境中基于传统摄像头的 FER 系统的有前途的替代品,因为它们经济实惠、不依赖于环境光,并且可以很容易地合并到现有的 VR 耳机中。在我们之前的研究中,我们将基于黎曼流形的特征提取方法应用于记录在眼睛周围的 fEMG 信号,并证明仅需一次训练就可以以 85.01% 的高精度对 11 种面部表情进行分类。然而,传统的基于 fEMG 的 FER 系统的性能还不足以应用于实际场景。在本研究中,我们开发了一种新方法,通过对其他用户的标记数据集进行线性判别分析 (LDA) 自适应来提高 FER 性能。我们的结果表明,使用 LDA 自适应方法可以将平均分类准确率提高到 89.40%(p < .001,Wilcoxon 符号秩检验)。此外,我们展示了独立于用户的 FER 系统的潜力,该系统无需任何训练课程即可对 11 种面部表情进行分类,分类准确率达到 82.02%。据我们所知,这是首次以跨学科方式采用 LDA 自适应方法的研究。预计所提出的 LDA 自适应方法将作为一种重要方法,提高基于 fEMG 的 FER 系统在社交 VR 应用中的可用性。
面部肌电图 (fEMG) 是一种肌电图测量技术,主要用作测量情感的工具,但之前的实验表明,它也有潜力帮助量化认知工作量。在当前的研究中,实时监测了两个与任务无关的面部肌肉,皱眉肌和额外侧肌,以确定它们是否对遥控飞机 (RPA) 任务环境中的工作量变化敏感。应用实时信号处理技术从窗口 fEMG 数据中得出中值幅度和零交叉率。对这些特征的统计分析确定,这两块肌肉都对特定工作量操纵的变化很敏感。这项研究表明,从上述肌肉中提取的实时 fEMG 特征有可能作为或有助于认知工作量的指标。未来的工作旨在改进 fEMG 数据收集技术,以产生更灵敏、更具代表性的指标,适合工作量评估。长时间保持警惕的能力对航空航天领域的许多职位来说都至关重要。例如,飞行员、传感器操作员和空中交通管制员必须保持高度的态势感知能力,以确保最佳的安全和性能。认知工作量是决定操作员能否在防止危险后果所需的水平上工作的重要因素(Young & Stanton,2002 年)。认知超负荷和负荷不足都会导致绩效下降,而适度的认知唤醒水平则有助于实现理想的绩效能力(Cohen,2011 年)。
斯科特·加尔斯特空军研究实验室 俄亥俄州赖特-帕特森空军基地 面部肌电图 (fEMG) 是一种肌电图测量技术,主要用作测量情感的工具,但之前的实验表明,它也有助于量化认知工作量。在当前的研究中,实时监测了两个与任务无关的面部肌肉,皱眉肌和额外侧肌,以确定它们是否对遥控飞机 (RPA) 任务环境中的工作量变化敏感。应用实时信号处理技术从窗口 fEMG 数据中得出中值幅度和零交叉率。对这些特征的统计分析确定,这两种肌肉都对特定工作量操纵的变化很敏感。这项研究表明,从上述肌肉中提取的实时 fEMG 特征有可能作为或有助于认知工作量的指标。未来的工作旨在改进 fEMG 数据收集技术,以产生更灵敏、更具代表性的适合工作量评估的测量方法。长时间保持警惕的能力对于航空航天领域的许多职位来说都至关重要。例如,飞行员、传感器操作员和空中交通管制员必须保持高水平的态势感知,以确保最佳的安全和性能。认知工作量是决定操作员在防止危险后果所需水平上执行能力的重要因素 (Young & Stanton, 2002)。认知超负荷和负荷不足都会导致性能下降,而适度的认知唤醒有助于实现理想的性能能力 (Cohen, 2011)。为了减轻航空航天操作员的警觉负担并帮助他们保持理想的表现,开发了感知-评估-增强 (SAA) 框架,以识别和缓解各种任务环境中的认知工作量不平衡 (Galster & Johnson, 2013)。由于认知工作量的变化已被证明与各种生理事件相关,因此可以应用该框架来感知航空航天操作员产生的一系列生理指标,将这些指标纳入可以评估操作员认知状态的模型中,然后增强操作员的表现以减轻认知超负荷或负荷不足引起的绩效下降 (Wilson & Russell, 2007; Hoepf, Middendorf, Epling, & Galster, 2015; Hoepf et al., 2016)。用于评估工作量 (Hoepf et al., 2016)。为了使基于 SAA 的工作负荷建模方法能够在广泛的任务环境中发挥作用,必须将大量生理测量作为模型的输入。操作员执行的任务的性质可能决定了每种生理测量(皮质、心脏等)的有用性。例如,在心算类型的任务中,发现皮质测量与工作负荷有很好的关联,而心脏测量对主要需要使用仪器的飞行任务中的工作负荷很敏感,而眼部测量与高度依赖视觉的飞行任务中的工作负荷有关(Hankins & Wilson,1998)。许多心理生理学家和工程师正在研究各种生理测量与认知工作负荷之间的相关性,试图进一步提高实时模拟个人认知状态的能力。面部肌电图 (fEMG) 是最近被探索作为认知工作负荷潜在指标的生理信号之一。fEMG 是一种肌电图 (EMG) 测量技术,通过感应和放大产生的微小电脉冲来描述肌肉活动
9月4日星期三9月19日星期三 - 21:00欢迎接待,信息学论坛,Crichton Street,EH8 9AB,9月5日,星期四,9月5日,星期四,注册和欢迎咖啡08:45-09:00开放09:00-09:00-09:00-09:45 Keynote 1:Liina Pyla pylkkanen语言:我们的临时订购:我们的临时订购:输入?09:45 - 10:25 Session 1 - Comprehenders use consecutive cues to update prediction incrementally: Evidence from eye-tracking and ERPs [Kayla Keyue Chen, Fan Xia, Suiping Wang, Wing-Yee Chow] - Metaphor processing between images and propositions: an EEG study [Federico Frau, Paolo Canal, Maddalena Bressler, Chiara Pompei, Valentina Bambini] 10:25-11:40咖啡和星期四早晨的海报11:40-13:00会议2-视觉系统可以识别遮盖的词素吗?来自他加禄语预固定的行为和MEG证据[Dave Kenneth Cayado,Samantha Wray,Marco Chia -ho Lai,Adam Chong,Linnaea Stockall] - 使用鼠标跟踪(MOTR)来调查协议的处理(Metehanoğuz,cui fiential fiential fiention for)吸引力:希伯来语中虚幻特征连词的证据[Mandy Cartner,Maayan Keshev,Stav Lipitz,Brian Dillon,Aya Meltzer- Asscher] - 语义与协议:是什么决定了对德国括号范式的解释?来自他加禄语预固定的行为和MEG证据[Dave Kenneth Cayado,Samantha Wray,Marco Chia -ho Lai,Adam Chong,Linnaea Stockall] - 使用鼠标跟踪(MOTR)来调查协议的处理(Metehanoğuz,cui fiential fiential fiention for)吸引力:希伯来语中虚幻特征连词的证据[Mandy Cartner,Maayan Keshev,Stav Lipitz,Brian Dillon,Aya Meltzer- Asscher] - 语义与协议:是什么决定了对德国括号范式的解释?[Anna Prysłopska, Titus von der Malsburg] 13:00 - 14:30 Lunch on your own 14:30 - 15:50 Session 3 - Priming motion event constructions within and across languages in heritage speakers [Ioli Baroncini, Anna Michelotti, Helen Engemann] - Frequent exposure to linguistic features affects constructional biases [Michelle Perdomo, Duane Watson] - To share or不分享:这是P共享问题[Austin Keen,Masaya Yoshida] - 精神词典中如何存储单词?A pupillometry study [Camilo R. Ronderos, Henriette Johansen, Ingrid Lossius Falkum] 15:50 - 17:10 Coffee & Thursday Afternoon Posters 17:10 - 17:50 Session 4 - On the relation between consciousness presentation and exempt reflexives [Christy Junyuan Gu, Hannah Rohde, Patrick Sturt] - fEMG as a window into conversational commitments [Harriet Yates,Peter de Swart,Bob Van Tiel,Corien Bary]
