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利用深度学习从人脸动态特征实时估计外显注意

计算机视觉与模式识别 2024-09-26 v2

摘要

学生在课堂上经常注意力分散又重新集中。优秀的教师能察觉这一点并在必要时重新吸引他们的注意力。随着向远程学习的转变,教师失去了适应学生不同参与度所需的视觉反馈。我们提出利用易获取的前置摄像头视频,基于眼睛、头部和面部的运动来推断注意水平。我们训练了一个深度学习模型,基于外显眼动来预测注意的度量。具体而言,我们在学生观看相同教育视频时,以十秒为间隔测量眼动的被试间相关性。在3个不同的实验(N=83)中,我们展示了训练后的模型在未见数据上预测该客观注意指标的 R2R^2=0.38,在未见被试上预测的 R2R^2=0.26-0.30。该深度网络主要依赖学生的眼动,但在一定程度上也依赖眉毛、脸颊和头部的运动。与眼动的被试间相关性不同,该模型可以从单个学生的运动中估计注意参与度,而无需来自专注群体的参考数据。这使得更广泛的在线应用成为可能。该解决方案轻量级且可在客户端运行,从而缓解了与在线注意监控相关的一些隐私问题。GitHub 实现可在 https://github.com/asortubay/timeISC 获取

关键词

引用

@article{arxiv.2409.13084,
  title  = {Real-time estimation of overt attention from dynamic features of the face using deep-learning},
  author = {Aimar Silvan Ortubay and Lucas C. Parra and Jens Madsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.13084},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 3 figures