新生兒疼痛面部表情識(shí)別方法的研究.pdf

1、由于新生兒不能自述疼痛的感受與不同刺激下的疼痛的反應(yīng)，由此產(chǎn)生了一些針對(duì)新生兒疼痛的評(píng)估工具，其中面部表情的改變是被廣泛認(rèn)同的一種最有效、可靠的評(píng)估指標(biāo)。目前，國(guó)際上對(duì)新生兒疼痛的評(píng)估都是由受過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練并熟悉各項(xiàng)評(píng)估技術(shù)指標(biāo)的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行人工評(píng)估，這需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，且評(píng)估結(jié)果容易受主觀因素的影響。因此開(kāi)發(fā)出一種基于人臉表情識(shí)別技術(shù)的新生兒疼痛自動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)是非常有意義的。 人臉表情識(shí)別系統(tǒng)包括三個(gè)核心環(huán)節(jié)：人臉檢測(cè)、特征

2、提取、表情識(shí)別。本課題利用支持向量機(jī)的方法，對(duì)新生兒的疼痛與非疼痛的面部表情進(jìn)行識(shí)別。 本文的主要工作如下： (1)回顧了表情識(shí)別系統(tǒng)與新生兒疼痛的研究狀況，簡(jiǎn)要介紹了表情識(shí)別系統(tǒng)的三個(gè)核心環(huán)節(jié)、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了SVM方法的概念和特點(diǎn)。 (2)針對(duì)支持向量機(jī)的大樣本學(xué)習(xí)內(nèi)存嚴(yán)重不足、訓(xùn)練速度慢的問(wèn)題，本文提出了一種能夠節(jié)約訓(xùn)練時(shí)間與存儲(chǔ)空間的帶有交叉反饋的并行訓(xùn)練支持向量機(jī)的方

3、法，并通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明了此方法的可行性與有效性。 (3)針對(duì)SVM模型選擇難的問(wèn)題，使用了交叉驗(yàn)證與網(wǎng)格搜索相結(jié)合的方法來(lái)確定SVM的模型。 (4)使用多項(xiàng)式核函數(shù)階數(shù)為d=2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)新生兒的疼痛與非疼痛表情的平均識(shí)別率為93.333％，疼痛與平靜、哭、吹氣、磨擦?xí)r表現(xiàn)出的表情進(jìn)行了識(shí)別，獲得的平均識(shí)別率分別為94.54％、82.222％、88.889％、91.667％。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析得出如下結(jié)論：本文所使用的