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DETECCIÓN Y REGULACIÓN INTELIGENTE DE EMOCIONES EN ANCIANOS
José Miguel Latorre Postigo
Unidad de Psicología Cognitiva Aplicada
Instituto de Investigación en Discapacidades Neurológicas (IDINE)
Universidad de Castilla-La Mancha
1. ESQUEMA GENERAL DEL PROYECTO¿Qué objetivos pretendemos alcanzar?
¿Qué pretendemos alcanzar?• PRIMERO
• Desarrollar un sistema capaz de detectar emociones a través de la expresión facial y la respuesta fisiológica.
• Adaptar el sistema para su uso con ancianos.
• SEGUNDO• Desarrollar un sistema de regulación de las emociones, mediante
el uso de estímulos como color, iluminación, paisaje sonoros, música o recuerdos autobiográficos, entre otros.
• Adaptar el sistema para su uso con ancianos.
RECOGNIZED EMOTIONS
Ground truth data
EMOTION REGULATION
Data mining techniques for emotion regulation.
Emotions & brain electrical and spatial activity data fusion.
Data Fusion and Mining
Emotion Interpretation and Regulation
Emotion-tailored music / sounds, colors and lightning conditions.
EMOTION-TAILORED MUSIC/SOUNDS, COLORS AND LIGHTS; ROBOT BEHAVIORS
AMBIENT ADAPTATION
Ambient Intelligence
An intelligent system is in charge of adapting the ambience towards regulating emotions. No private information is sent outside the system.
Smart AmbientAssessment
System tuned to regulate specific emotions in the ambience.
2. DETECCIÓN DE EMOCIONESProcedimientos para la inducción y detección de emociones
Emoción
Experiencia subjetiva:
sentimientos
Activación fisiológica
Conducta expresiva:
comportamiento
Detección de emociones a través de la expresión facial• Reconocimiento de emociones a través de la expresión
facial en tiempo real• Análisis de la Expresión Facial
• Detección de emociones a través de la Expresión Facial
1. Detection of facial points
• Active shape models are used for the
detection of facial points
• ASM are statistics models about the
possible shapes of an object• Several models • Databases:
• IMM: 37 images, 58 points• BioID: 1521 images, 20 points• XM2VTS: 2360 images, 68 points
• XM2VTS generates the most suitable model
Facial Expression Analysis
• Eyebrow Features
Facial Expression Analysis
2. Feature extraction
Eye Features
Mouth-Nose Features
•Fear Disgust Surprise
Hits
Data and Results:Emotion Detection in Images
4. Detection of emotionsHappiness Sadness Anger
Neutral
Emotion: Happiness
Predicted: Disgust
Emotion: Anger
Predicted: Disgust
Data and Results:Emotion Detection in Video
Wrong Predictions
Emotion: Disgust
Predicted: Anger
Emotion: Surprise
Predicted: Fear
Emotion: Fear
Predicted: Sadness
Emotion: Sadness
Predicted: Fear
Detección de emociones a través de la respuesta fisiológica• Respuesta electrodermal• Pulso• Temperatura corporal• Electromiograma (EMG)
Hardware scheme
Prototype
Diseño de hardware
• Basis: Sweat increases as arousal level grows.
• Constant voltage circuit measure skin conductance.• 1.5 Hz low-pass filter and 0.05 Hz high-pass filter were
used• These signals were sampled at 20 Hz.
Sensor de la actividad electro-dermal
Technician monitor
Patient monitor
• Once the EDA signals were recorded, they were post-processed by following the methodology described in [2].
1) Signals were filter again with a 1.5 Low-pass filter to decrease the noise.
[2] Wearable and Automotive Systems for Affect Recognition from Physiology, Jennifer A. Healey. Phd dissertation. 2000.
Procesamiento de la señal
2) First forward difference was computed
3) Positive events were discriminated as those exceeding a threshold.
Procesamiento de la señal
Detección de emociones en ancianos• Experimentos con jóvenes/ancianos• Cambios en la expresión facial con la edad• Cambios en la respuesta fisiológica con la edad
3. REGULACIÓN DE EMOCIONESProcedimientos para el cambio del estado emocional a través de distintos estímulos ambientales
Description of the Experiment
Andante
=60
1. Walking on the streetJuan Francisco Manzano Ramos
Three little bar songs suite
5 1.
9 2.
14
• The piece is titled “Walking on the Street”, framed in a suite called “Three Little Bar Songs Suite”
• The different melodies combine both classical and contemporary elements of music
• The only requirement is that both music pieces share a tonal harmonic language, with a harmonic rhythm of classical music and repetitive rhythmic parameters
• This enables to highlight each of the auditions to categorize them correctly
• So, in this way, we have a piece which rhythm uses constantly alternating dotted notes (providing a touch of swing) and syncopated notes in prominent places
First Musical Test: The Beat
• Then, changes are provided to the harmonic rhythm used.
Uso de técnicas de recuerdo autobiográfico
• Después de realizar una Revisión de Vida estructurada se implementaría un sistema integrado de recuerdos personales, incluyendo:• Fotografías• Vídeos• Música• Paisajes sonoros• …
4. INTERACCIÓN SISTEMA-USUARIO¿Cómo percibe e interactúa el usuario con tecnología desarrollada?
Participantes:
• Antonio Fernández-Caballero
• José M. Latorre• María T. López • Elena Lozano-Monasor • Francisco Vigo-Bustos• Marina V. Sokolova• Alicia Fernández-Sotos• Pablo Olivos Jara
• Arturo Martínez-Rodrigo
• Roberto Zangróniz • José Manuel Pastor• César Sánchez Melendez
• Laura Ros• Juan Pedro Serrano• Jorge Ricarte• Luz Fernández-Aguilar
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN
This work was partially supported by Spanish Ministerio de Economía y
Competitividad / FEDER under TIN2013-47074-C2-1-R grant.