面部表情识别的影响因素表情强度和呈现方式

1、分 类 号b84 单位代码10183 研究生学号2008112105 密 级公 开 吉 林 大 学 硕士学位论文 面部表情识别的影响因素表情强度和呈现方式 the affecting factors of facial expression recognition: expression intensity and styles 作者姓名姚 雪 专 业应用心理学 研究方向心理咨询 指导教师王丽娟 副教授 培养单位吉林大学哲学社会学院 2010年4月 面部表情识别的影响因素表情强度和呈现方式 the affecting factors of facial expression recogniti

2、on:expression intensity and the styles 作者姓名姚 雪 专业名称应用心理学 指导教师王丽娟 副教授 学位类别教育学硕士 答辩日期 2010年 5月 28 日 未经本论文作者的书面授权依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用但纯学术性使用不在此限。否则应承担侵权的法律责任。 吉林大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明所呈交学位论文是本人在指导教师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发

3、表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名 日期 年 月 日 中国优秀博硕士学位论文全文数据库投稿声明 研究生院 本人同意中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程的内容愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊光盘版电子杂志社的中国优秀博硕士学位论文全文数据库投稿希望中国优秀博硕士学位论文全文数据库给予出版并同意在中国博硕士学位论文评价数据库和cnki系列数据库中使用同意按章程规定享受相关权益。 论文类别硕士博士 学科专业应用心理学 论文题目面部表情识别的影响因素表情强度和呈现方式 作者签

4、名 指导教师签名 年 月 日 作者联系地址邮编吉林大学哲学社会学院 130012 作者联系电内容提要 面部表情是指通过眼部肌肉、颜面肌肉和口部肌肉的变化来表现情绪状态。目前关于面部表情身份识别等方面的研究较多但涉及到表情强度和材料呈现方式这两方面研究比较少。为此本实验以这两方面的问题为目标对不同强度和不同材料呈现方式在表情识别中的作用进行了实验研究。 本研究共分为三个实验。实验一考察了大学生对ekman所提出的高兴、悲伤、惊讶、恐惧、愤怒和厌恶六种基本表情的识别能力。在实验二中以恐惧、惊讶、愤怒和厌恶四种表情为因素一以这四种表情的25、50、75、和100四种强度为因

5、素二设计了两因素被试内实验。实验三以四种表情为因素一动态视频和静态图片两种呈现方式为因素二进行了两因素被试内设计。 根据以上三项实验本研究得出以下结论 1大学生对六种基本表情的识别成绩存在显著性差异高兴和悲伤最准确最迅速的被识别出而惊讶、愤怒、厌恶和恐惧四种表情识别成绩较差。 2六种基本表情的识别先后顺序与先前研究不同本实验中大学生对六种基本表情识别顺序依次为高兴、悲伤、恐惧、惊讶、愤怒和厌恶。 3实验结果表明同一种表情在不同强度水平下的识别成绩不同强度越大识别成绩越好而100这种极度夸张的表情更容易被识别。 4无论在何种强度水平下恐惧表情识别准确率和速度几乎均高于其他三种表情这种差异可能是由

6、于人们对恐惧表情比较敏感所致。 5实验结果分析表明在动态视频呈现方式下愤怒、厌恶、恐惧和惊讶四种表情的识别成绩优于在静态图片呈现方式下的成绩。 6动态表情能够提高面部表情的识别速度和准确率。 i目 录 第一部分 研究背景和问题提出.1 1 面部表情有关研究概述.1 1.1 面部表情的意义.1 1.2 面部表情的生理基础.3 1.3 面部表情识别的相关研究.3 2 面部表情识别的研究方法.4 2.1 事件相关电位.4 2.2 功能核磁共振.5 3 面部表情识别的国内外研究现状.5 3.1 国内面部表情识别的相关研究.6 3.2 国外面部表情识别的相关研究.6 4 问题的提出.7 第二部分 实验研

7、究.9 1 实验一 六种基本面部表情的识别差异研究.9 1.1 研究方法.9 1.2 实验结果.12 1.3 讨论.14 2 实验二 面部表情强度对面部表情识别成绩的影响.15 2.1 研究方法.15 ii2.2 实验结果.16 2.3 讨论.18 3 实验三 不同呈现方式对面部表情识别能力的影响.19 3.1 研究方法.19 3.2 实验结果.21 3.3 讨论.22 第三部分 综合讨论.24 1 表情强度对四种面部表情识别能力的影响.24 2 呈现方式对四种面部表情识别能力的影响.25 3 研究中存在的问题及发展趋势.26 注 释.28 参考文献.32 附 录.34 攻读学位期间发表论文目

8、录.38 后 记.39 中文摘要.1 abstract.3 第一部分 研究背景和问题提出 1第一部分 研究背景和问题提出 面部表情是情绪活动所特有的外显表现是人际交往的重要工具也是研究情绪的重要客观指标。国外最早研究面部表情的是darwindarwin通过长年对人类和动物表情的研究发现在漫长的演化过程中逐渐发展成表达情绪的固定的面部肌肉模式。他指出喜、怒、哀、乐是人类最基本的面部表情1。以往的研究具体针对面部表情强度方面的甚少即使有一部分研究提到面部表情但也多是建立在中等强度面部表情之上对于高强度和低强度的面部表情识别方面尚缺乏系统的研究。另外国内外对面部表情识别的研究大多采用向被试呈现有关表

9、情的照片或图片或卡通符号图片要求被试对实验材料呈现的情绪给予语言的称呼或填写相应的量表或在一系列表情选项中进行选择。但是他们存在的共同弊端就是没有考虑到实验材料的呈现方式对实验结果的影响而本研究正是针对此项不足而展开的。为此本研究以这两方面的问题为目标对不同强度表情和材料呈现方式两个因素进行了初步探究。第一可以丰富面部表情研究的手段和材料第二可为人类面部表情识别的研究积累资料进一步了解面部表情识别发展的规律帮助人类更好地发展这项社会技能。第三也可以对患有面部表情识别障碍的儿童和成人进行早期干预并协助他们正常发展具有临床指导意义。 1 面部表情有关研究概述 1.1 面部表情的意义 在情绪活动中人

10、的面部、体姿和语音、语调会发生一系列明显的变化例如面红耳赤、目瞪口呆、手舞足蹈、语无伦次等等。这些变化因为可被他人直接观察到往往成为情绪活动的表征所统称为“表情”2。表情是情绪活动所特有的外显表现是人际交往的重要方式也是研究情绪的重要客观指标。它包括面部表情、姿态表情和语调表情3。其中最引人关注也是非常重要的表情就是面部表情。面部表情是指通过眼部肌肉、颜面肌肉和口部肌肉的变化来表现情绪状态。面部表情的重要性在于它是人类情绪最为明显的外显形式是人际交往中传递情绪的主要媒介。面部表情为人际交流提供了一条迅速、有效的通道第一部分 研究背景和问题提出 2使得个体情绪不需要依赖言语和肢体动作就能准确地被

11、传递出来。 1.1.1 面部表情的生物意义 darwin在1872年发表了人和动物的表情一书他依据对动物及原始人的轶事及面部表情等方面的研究提出表情是动物和人类进化过程中适应性的动作遗迹属于集体潜意识范畴对动物的生存有重要价值1。并且这种功能在生物所处环境中得到进一步发展。例如从猫对一只攻击它的狗所表现的行为中可以看到猫张开嘴露出锋利的牙齿耳朵后倒全身毛发竖立并将脊背拱得很高猫这种与惧怕相联系的情绪表情既夸张又凶恶可以起到威吓作用减少攻击者直接对它攻击的可能性因而也就相应增加了猫生存的可能性。这也就是自然界生存的最简单法则适者生存原理。 依据对动物及原始人生存遗迹的观察darwin认为原始人在

12、生命之初也是靠着千变万化的表情来适应自然界其他动物的威胁。动物和人各种不同的情绪所持有的表情在发生上有共同的根源1。如猫、狗、猴等动物与人类排尿次数的增加都是和惧怕相联系羊、牛、猪等动物高兴时的“撒欢”与人类高兴时的手舞足蹈意义是一样的。因此只有看到动物与人的这种类似性和相通性才能更正确地理解人的表情。 1.1.2 面部表情的社会意义 1 适应功能 虽然个体在生存和发展的过程中有多种适应方式但是面部表情却是其中重要的一种。这种适应性表现在两个方面第一面部表情通常是人们生存状态的最直接反映是最直接的心理活动反应。如愉快表情表示处境良好恐惧表情表明所处环境受到威胁愤怒表明为了自己安全奋起反抗等。第

13、二人们还通过面部表情这种手段来达到不同的目标4。比如人们用微笑表示友好以此来维护人际关系并且通过观察面部表情了解他人的情绪状态以便采取相应的措施和对策。此外面部表情可以掩饰人们的真实情感从而达到个体预定的目标。 2 交流功能 情绪具有传递、沟通和感染的功能这一功能主要是通过面部表情实现的。第一部分 研究背景和问题提出 3其表现为第一面部表情表现速度较快先于言语交流因而人们之间进行交流时也更加迅速。在前言语阶段婴儿和成人的唯一交流手段就是表情他们通过表现出不同的面部表情来告诉成人他们的要求。第二面部表情具有社会参照作用。婴儿处于陌生的、不能确定的情境时他们从成人的面孔上搜索表情信息然后才采取行动

14、。第三日常生活中表情的信息交流扮演着重要角色同言语交流一样促进着人们思想交流如日常生活中人们用微笑表示赞同、皱眉表示反对等。在许多情境中尤其语言传递信息不太明确时表情可以起到参考作用有助于人们更好地理解对方。在另一些不太好直接用语言表达的场合人的思想或愿望也可通过面部表情含蓄表达出来4。 1.2 面部表情的生理基础 面部表情是通过面部特征的几何变形来表现的。人类能产生丰富的表情是由脸的内部的特殊构造决定的。人脸由44块肌肉、2块骨头头颅骨和下颗骨组成与其他部位肌肉的不同之处在于有些肌肉并不紧附着在骨块上因此能随意产生出不同的表情即可以按照大脑发出的信息迅速改变形状。在表情控制方面面神经首先在脸

15、部中经桥中的一小块区域上分叉直到盖住整张脸。它分为上下两支上面的一支分为颧骨神经和颖部神经它们负责控制脸的中部和上表情。下面一支分为3部分分别作用颊部、颗部和颈部来负责控制下半部脸5。 目前许多研究者都认为面部肌肉运动引起表情变化是运动神经系统与面部肌肉相连对内外环境做出的反应。因此面部表情作为情绪活动的一种形式自然与情绪生理机能密不可分。情绪的产生与体验是心理状态与生理机能共同作用的结果两者活动密不可分3。 1.3 面部表情识别的相关研究 多年来心理学家、教育工作者、精神病和临床实际工作者都强调面部表情的重要意义。这种认识基于面部表情是人类输送和接受社会信息的高级形式。随着科技的不断发展对于

16、面部表情识别的研究越来越深入关于面部表情识别模第一部分 研究背景和问题提出 4式的研究较为成熟的有以下两类理论。 1 max模式 izard和dougherty1979提出了“最大限度辨别面部肌肉运动编码系统” max。max将面部分为1额-眉-鼻根区2眼-鼻-颊区3口-唇-下巴三个部位各部位肌肉运动的多种组合形成一个面部表情系统。max能辨认兴趣、愉快、惊奇、悲伤、愤怒、厌恶、轻蔑、惧怕和生理不适的痛苦九种基本情绪6。1980年izard和dougherty又编制了“表情辨别整体判断系统”affex。这个系统为表情辨认提供了一个有效的系统用来区别婴儿面部肌肉运动模式所代表的情感意义7。 2

17、ekman面部表情理论 20世纪70年代 ekman和frisen系统地研究了人脸基本表情的文化普遍性并从解剖学角度提出了六种基本的面部表情。ekman1971制订了一个以面部肌肉运动成份为基础的情绪测量系统称为“面部表情编码技术”fast。fast把面部分为1额-眉区2眼-睑区3鼻颊-口唇区三个部位以照片为标本确定每一部位的肌肉变化从而提出愉快、惊奇、悲伤、厌恶、愤怒和惧怕六种情绪8。ekman和frieser1978又把fast修改为“面部肌肉运动编码系统”facs。facs是以解剖为基础标定面部肌肉运动分辨出和fast相同的六种情绪9。 2 面部表情识别的研究方法 目前面部表情研究领域主

18、要使用两种研究范式行为学研究范式和认知神经科学研究范式。前者基本采用呈现表情图片让被试再认或者命名或者描述所引发的情绪然后记录被试的反应时和正确率后者则主要包括事件相关电位erp、脑成像技术fmri、正电子断层扫描pet等技术这些技术手段使得面部表情的研究越来越深入。在这里我们主要介绍以下几种研究方法 2.1 事件相关电位 事件相关电位event-related potentials erp直接反映了神经的电活动具有实时性和无创性的特点它将刺激事件、心理反应和脑电活动有机地联系起来。erp第一部分 研究背景和问题提出 5技术可以对不同的视觉刺激进行分类从而分离出不同的情绪状态在erp测试中也不

19、一定需要被试做出反应它可以用来测量人们不希望表露出的情感态度10。erp在脑电波与心理因素之间架起了一座桥梁被誉为“观察脑的高级功能的窗口”11。这些特点使erp在情绪研究中具有独特的地位和重要的意义。 一般来说使用erp技术研究面部表情的过程如下用一系列带有不同表情的面孔例如高兴悲伤愤怒厌恶惊奇恐惧和愉快 作为刺激材料通过不同的任务记录实验过程中的erp成分如p1n1p3ap3b和慢波观察其变化从而了解情绪活动在大脑中的加工过程12。许多采用erp方法进行的研究发现情绪刺激会诱发p300p3成分。当呈现一系列面孔图片时愉快的面孔引起的p300波幅最小愤怒、悲伤及无表情的面孔图片引起的波幅相对

20、较大p300的区域显示出与波幅相似的变化但p300潜伏期的变化与前两项有所不同悲伤的画面使p300的潜伏期最长13。 2.2 功能核磁共振 功能核磁共振成像技术为研究面部表情识别又提供了一大便利它可以让人们清楚的了解脑内的活动情况。haxby hoffman 和gobbini2000采用此项技术指出面孔刺激应激活正常人脑的一个分散式神经网络系统从腹侧视觉皮层如梭状回和颞上沟到颞叶更前面的区域如边缘系统的杏仁核和岛叶及前额皮质区14。pauls等人2001则用功能核磁共振技术进一步考察了左右杏仁核及其神经连接在表情加工中的作用。分析表明左杏仁核主要参与负性表情的加工而右杏仁核没有表情加工的偏向。左杏仁核的激活会伴有左腹侧和右背侧前额皮层的活动。而右杏仁核的激活与右海马和右颖皮层有交互作用15。总之己有众多神经成像研究表明杏仁核在加工恐惧刺激表情中有重要作用。另外杏仁核也可由其它表情面孔激活。 3 面部表情识别的国内外研究现状 随着技术手段的发展面部表情的研究越来越细化渐渐与其他一些方面开始联系。已有研究开始关注面部表情与其他因素之间的关系比如perlman等人开始对父母生理调节、情绪适应行为和儿童情绪知识之间的关系进行