面部表情分析系统助力于城市声音景观评价

来源 诺达思北京信息技术有限责任公司   2019-9-4   访问量2578评论(0)

随着社会生活的发展人们对生活居住环境的要求也越来越高噪音会影响人们的生活质量但仅仅关注噪音是?#23545;?#19981;够的所以声音景观(Soundscape)简称声景开始日益受到关注那么声景是什么呢

所谓声景国际标准将其定义为个体群体或社区所感知的在给定场景下的声环境它是研究人听觉声环境与社会之间的相互关系是营造健康良好居住环境的重要因素之一这里要指出的是它与传统的噪音控制是有差异的声景注重的是人的感知和积极和谐的声音并非只侧重噪音

研究声景并进行有规划的相关设计可?#28304;?#25972;体上了解人们对声音的感受从而能够真正为人们营造舒适优?#23454;?#22768;音生态环境已经有大量的研究人员针对声音景观进行?#25628;?#31350;如城市街道公园学校公交站与自然声噪声(如飞机铁路道路等)但这些研究基本上是以主观问卷调查为主为了得出更客观的数据结果需要更客观的研?#25239;?#20855;

面部表情分析系统是一款专业用于测量和分析面部表情的软件应用领域极其广?#28023;?#22914;心理学研究游戏研究消费者?#24418;?#30740;究感官测试研究测谎研究等但在城市声景研究领域却很少使用为此哈尔滨工业大学和伦敦大学学院的学者们就做了一项关于城市声音景观的研究

该研究采用主观问卷调查与面部表情分析系统(FaceReader)相结合研究目标是一?#21592;任?#21367;调查结果与面部表情分析结果探讨面部表情分析系统是否能够应用于声景观研究二分析不同声音景观对面部表情的影响

该研究对城市的8个不同地点进行了录音如下图1所示

 

图1

其中P1:滨水区公共活动场所P2:主干道附近的停车场P3:桥下公共活动区域P4:主干道附近的历?#26041;?#31569;区P5:城市主干道P6:滨水广场,P7:公园聚会场地P8: 公交站附近

测试是在特定的实验场景进行如图2所示

图2

被试在测试时坐在固定的座位上座位前方配有与电脑连接的摄像头聆听录音时会在大荧幕上给被试展示录音所在地的全景数据分析主要分为主观问卷和面部表情分析两个阶段

一主观问卷

 

被试在听完录音后会填?#29615;?#38382;卷主要内容如表2所示主要包括一些个人基本信息对声环境舒?#24066;?#30340;评价和声音的主要组成

图3

P1,P3,P6处的录音主要由大自然的声音为主,P2, P4, P5处的录音主要由交通噪音构成P7, P8主要由人为音构成图3是被试对8个不同地点声景环境舒?#24066;?#30340;评价结果从图3可以看出被试对P1,P3,P6和P7的声环境舒?#24066;?#35780;价较高P8次之然后是P2,P4,评价最低的是P5

二面部表情分析

 

面部表情分析系统可分析?#34892;ԡ?#39640;兴悲伤惊讶恐惧和厌恶?#28982;?#26412;情绪和效价在人的基本表情种高兴和悲伤变化最为明显积极和消极情绪的也体现在情绪效价上所以该研究主要关注高兴悲伤和情绪效价图4,5为面部表情分析结果

图4

P1,P3,P6处的录音主要由大自然的声音为主P8位于一条非常安静的街道上伴有间歇式的交通噪音同?#34987;?#26377;音乐对话声音等从图4可以看出

• 被试听P1,P3,P6,P8处录音时情绪效价趋?#39057;?#21040;提高;

• P1处以水声为主被试的情绪效价先上升后保?#21046;?#31283;,表明水声可促使情绪保持稳定

• P3处以鸟叫声为主被试的情绪效价?#20160;?#21160;式上升表明鸟叫声对情绪效价的影响随着时间的增加而上升

• 声音对情绪的影响是波动变化的(P3,P6)

图5

从图5可以得出

• 从总趋?#35780;?#30475;,P2,P4,P5,P7处的录音,?#21592;?#35797;的情绪效价有消极影响;

• P2处并非是?#20013;?#30340;交通噪音所以情绪效价会有阶?#38382;?#30340;上升(前半段比较安静音乐声也比较明显),后半?#35859;?#36890;噪音和机器声比较显著所以情绪效价降?#20572;?/strong>

• P4,P5录音开始时,被试情绪效价降?#20572;?#24405;音结束后,被试情绪效价基本?#25351;?#21040;最初状态

• P5处被试情绪效价下降比P4处更明显因为P5是主干道,而P4离主干道较远一些噪音也小很多

三结论

 

•表情数据结果与问卷结果基本保持一致,证实了面部表情分析系统可以用于城市声音景观研究;

• 问卷调查结果中,被试对与大自然的声音评价比较积极,对与交通噪音等相关的评价比?#31995;停?/span>

• 大自然的声音能够提高被试的情绪效价,以水声为主的会使被试保持稳定的情绪状态,以鸟叫声为主的,被试的情绪效价会随着时间的增加而上升

• 交通机器噪音?#21592;?#35797;的情绪有消极影响,录音播放结束后被试的情绪效价会?#25351;?#21040;最初的状态;

• 声级比?#31995;?#30340;噪音?#21592;?#35797;情绪可能存在一定的积极影响



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