Non-contact Pain Recognition from Video Sequences with Remote Physiological Measurements Prediction
IJCAI21论文疼痛状态检测
Non-contact Pain Recognition from Video Sequences with Remote Physiological Measurements Prediction
摘要
疼痛识别的三种方法
- 外观变化
- 生理信号线索
- 融合以上两种信息
有两个问题
- 长程时间考虑不足,过于受每个受测对象影响
- 生理信号测量
所以提出了rPPG-enriched Spatio-Temporal Attention Network (rSTAN)的多任务模型。
介绍
一开始人们考虑的是面部信息,但容易被个体影响,接着就有人提出生理信号12。
本文章提出四个贡献:
- 新网络。
- VAE模块增强生理信号。
- 时空注意力模块改善外观信号。
- SOTA并证明可以完成这个任务。
相关工作
有通过landmark距离和纹理变化判断痛苦程度的。有通过几何变化和头部变化。
在生理信号方面:心率,皮肤电导,脑血流动力学,骨骼肌。
利用生理数据辅助基于面部外观的疼痛识别是近年来的趋势。将三种生理信号(心电图、肌电图、皮肤电反应)与面部特征相结合,以多模态方式对疼痛严重程度进行分类。通过不同的融合方案融合面部外观特征和生理特征进行疼痛估计。
算法
可以做一个整体的描绘:一个识别心率的网络加上一个带了时空注意力机制的痛苦表情分类网络,通过VFE结合。
VFE
先用心率的特征图生成一张注意力图,注意力乘以表情的特征图。
实验部分
数据集
Biovid数据集
UNBC数据集
[K ̈ achele et al., 2015] Markus K ̈ achele, Patrick Thiam, Mohammadreza Amirian, Philipp Werner, Steffen Walter, Friedhelm Schwenker, and G ̈ unther Palm. Multimodal data fusion for person-independent, continuous estimation of pain intensity. In Proc. of International Conference on Engineering Applications of Neural Networks, pages 275285, 2015. ↩︎
[Lopez-Martinez and Picard, 2017] Daniel Lopez-Martinez and Rosalind Picard. Multi-task neural networks for personalized pain recognition from physiological signals. In Proc. of the International Conference on Affective Computing and Intelligent Interaction Workshops and Demos, pages 181–184, 2017. ↩︎
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