Die Idee des emotionalen Computers ist nicht neu, sondern ein beliebtes Thema in Science-Fiction-Büchern und -Filmen. Menschen benötigen Maschinen, die ihnen bestmöglich dienen und sie unterstützen. Maschinen sollen deshalb die menschlichen Emotionen verstehen und auf diese eingehen. „Sehen und Verstehen“ lautet das Forschungsziel.

In den 1970er Jahren entdeckten Psychologen, dass es sechs universelle Mimiken gibt, die alle Menschen auf der ganzen Welt unabhängig vom Kulturkreis gleich ausdrücken und gleich verstehen: Lachen, Trauer, Wut, Angst, Abscheu und Überraschung.

Mimik entsteht durch Muskelaktivität im Gesicht. Manchmal sind es aber nur winzige Bewegungen, die Mimiken voneinander unterscheiden. Wie erkennt der Computer nun die Mimik in den Gesichtern? Eine direkt mit dem Rechner verbundene Farbkamera macht Portraitaufnahmen der Person. Die eigens entwickelte Software sucht im Kamerabild zuerst das Gesicht und lokalisiert die wichtigen Gesichtspartien wie Lippen oder Augen. Diese Informationen legen die genaue Kopfposition fest. Anschließend wird ein Gesichtsmodell in das Bild so eingepasst, dass es mit den Gesichtzügen der Person übereinstimmt. Durch die Bewegung der Gesichtsmuskeln verändern sich die Gesichtszüge. Das Rechnerprogramm deformiert das Gesichtsmodell im Rechner entsprechend. Alle Bewegungen zusammen ergeben eine eindeutige Mimik, die das Programm klassifiziert. Wenn der Mensch beispielsweise gleichzeitig den Mund öffnet und die Stirn runzelt, erkennt es die Mimik „Erstaunen“.

Mittlerweile erkennt der Computer am Lehrstuhl für Bildverstehen und wissensbasierte Systeme die sechs universellen Mimiken. Für jede einzelne Mimik hat er viele Videos analysiert, die wichtigen Unterscheidungsmerkmale automatisch selektiert und kann diese Mimiken jetzt selbstständig erkennen.

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Der Lehrstuhl für Bildverstehen und Wissensbasierte Systeme an der Technischen Universität München stellt einen Demonstrator zur Verfügung, der ein menschliches Gesicht und dessen Gesichtspartien detektiert. Man kann diese Funktionalität auch bei eigenen Fotos, z.B. Urlaubs- oder Partybilder, testen.

Bernd Radig, Matthias Wimmer