ErgoAI?面部表情實訓(xùn)設(shè)備
產(chǎn)品概述：
ErgoAI面部表情實訓(xùn)設(shè)備是面向情感計算、人機交互、虛擬數(shù)字人等前沿領(lǐng)域職業(yè)教育的核心實訓(xùn)載體，以光學(xué)成像等多模態(tài)表情捕捉技術(shù)為核心，深度融合微表情特征識別、實時表情驅(qū)動與動態(tài)渲染算法優(yōu)化，構(gòu)建從面部肌肉運動精準采集、表情特征參數(shù)化到虛擬角色表情映射的全鏈路實踐體系。
平臺聚焦情感交互場景，助力學(xué)生掌握通過面部表情捕捉驅(qū)動虛擬數(shù)字人、智能交互系統(tǒng)實現(xiàn)情感表達與意圖理解的核心技術(shù)，深度理解人類情感傳遞與機器感知的協(xié)同邏輯。同時，配套模塊化教學(xué)資源與項目化實訓(xùn)方案，將理論知識與情感計算應(yīng)用開發(fā)緊密結(jié)合，讓學(xué)生在實踐中提升虛擬角色表情設(shè)計、人機情感交互控制等創(chuàng)新能力，真正實現(xiàn)“學(xué)技術(shù)、創(chuàng)應(yīng)用” 的職業(yè)教育目標。
系統(tǒng)組成：
（1）ErgoLAB面部表情實訓(xùn)設(shè)備矩陣
包括高分辨率光學(xué)攝像頭、紅外成像設(shè)備及3D面部掃描儀，支持多角度、多光照條件下的面部數(shù)據(jù)采集，具備高幀率、高精度與強魯棒性。
設(shè)備品類：
設(shè)備名稱 | 設(shè)備介紹 |
便攜式面部表情實訓(xùn)設(shè)備 | ErgoLAB便攜式面部表情分析設(shè)備是一款用于實時面部行為編碼與標準化表情分析的專業(yè)工具。該系統(tǒng)基于科學(xué)的面部行為編碼體系，通過定量化觀察與結(jié)構(gòu)化記錄方式，實現(xiàn)系統(tǒng)、客觀的表情行為數(shù)據(jù)采集與分析。系統(tǒng)支持對面部表情單元進行分類識別與量化編碼，具備高精度和可重復(fù)的分析能力。移動終端版本適配便攜手持設(shè)備，適用于現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，支持實時面部表情記錄、多維度數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計功能，廣泛應(yīng)用與人工智能、電子信息技術(shù)等方向?qū)嵱?xùn)教學(xué)。 |
表情邊緣計算終端 | 搭載邊緣計算終端和智能算法模型，結(jié)合機器學(xué)習(xí)算法與圖像識別技術(shù)，利用面部肌肉特征點計算和分類表情狀態(tài)，自動編碼多種基本表情、精確計算情感效價，系統(tǒng)可實時檢測被試的頭部位置、面部特征點、視線朝向、基本生物信息等，結(jié)合AI狀態(tài)識別進一步實現(xiàn)對操作人員的分心、疲勞、應(yīng)激等狀態(tài)的自動識別以及特定環(huán)境條件下的預(yù)警反饋。 |
（2）數(shù)據(jù)采集、微表情計算、情緒狀態(tài)識別、虛擬表情映射
l 微表情計算：借算法精準提取面部特征點，分析微表情動作參數(shù)，挖掘隱藏的情緒信息
l 情緒狀態(tài)識別：搭載邊緣計算終端，實時計算高興、生氣、悲傷、厭惡、蔑視等數(shù)十種情緒狀態(tài)，以及疲勞、應(yīng)激等情感反應(yīng)
l 虛擬表情映射：將真實表情數(shù)據(jù)高精度映射至虛擬角色，適配多平臺實現(xiàn)逼真交互
l 自動識別7種面部表情狀態(tài)以及21種微表情數(shù)據(jù)，并實時計算面部表情程度值，以及整體面部肌肉的參與度狀態(tài)。系統(tǒng)內(nèi)嵌情感效價計算模型，精確識別正性、中性、負性3種情感狀態(tài)。
l 自動監(jiān)測操作人員的頭部位置坐標，實時跟蹤頭部朝向并測定注視方向，自動識別眼睛注視方向，計算瞳孔間距，監(jiān)測注意狀態(tài)。
l 自動檢測操作人員的整個面部特征點，系統(tǒng)包含年齡分類器，支持實時計算并智能識別多個年齡段狀態(tài)，以及性別、是否佩戴眼鏡等個體屬性信息。
l 支持導(dǎo)入外部視頻，作為表情數(shù)據(jù)源，進行離線的表情識別、編碼與統(tǒng)計。支持手動編碼（Manual Coding）、全自動編碼（Auto Coding）、混合編碼（Merge Coding），三種表情編碼模式。
l 表情統(tǒng)計算法支持基礎(chǔ)表情數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、實時表情編碼可視化分析、事后表情編碼可視化分析、多維度表情數(shù)據(jù)交互分析，并生成可視化統(tǒng)計圖及統(tǒng)計表。
l 結(jié)合人工智能與機器學(xué)習(xí)算法，進一步實現(xiàn)對操作人員的分心、疲勞、應(yīng)激等狀態(tài)的自動識別以及特定環(huán)境條件下的預(yù)警反饋。
平臺應(yīng)用：
具身智能：在具身認知與智能體學(xué)習(xí)課程中，學(xué)生利用設(shè)備采集人類面部表情數(shù)據(jù)，通過微表情計算與情緒狀態(tài)識別，將人類情緒特征映射到智能體的行為邏輯中，使智能體能夠基于情緒反饋調(diào)整動作與決策。
多模態(tài)人機交互教學(xué)場景：在多模態(tài)交互系統(tǒng)設(shè)計課程中，學(xué)生以設(shè)備采集的面部表情數(shù)據(jù)為核心，融合語音、手勢等多模態(tài)信息，設(shè)計更加自然流暢的人機交互系統(tǒng)。
ErgoLAB多模態(tài)同步方案：
整體概述
ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺采用多模態(tài)數(shù)據(jù)時鐘同步技術(shù)，平臺可完成完整的實驗和測評流程，包括項目管理-試驗設(shè)計-同步采集-信號處理-數(shù)據(jù)分析-人因智能評估-可視化報告，支持基于云架構(gòu)技術(shù)的團體測試和大數(shù)據(jù)管理。
ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺采用主客觀結(jié)合多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集與多維度驗證的方法，數(shù)據(jù)實時同步種類包含大腦認知數(shù)據(jù)（EEG/BCI腦電儀與腦機接口邊緣計算設(shè)備、fNIRS/BCI近紅外腦成像儀），視覺數(shù)據(jù)（Eyetracker眼動儀與視線交互系統(tǒng)），生理數(shù)據(jù)（生理儀含：GSR/EDA、EMG、ECG、EOG、HRV、RESP、TEMP/SKT、PPG、SpO2），行為觀察、肢體動作與面部表情（基本情緒、情緒效價、微表情等）數(shù)據(jù)、生物力學(xué)數(shù)據(jù)（拉力、握力、捏力、壓力…），人機交互數(shù)據(jù)（包含人機界面交互行為數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的鍵盤操作，鼠標點擊、懸浮、劃入劃出等；移動終端人機交互行為數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的手指軌跡操作行為如點擊、縮放、滑動等；VR終端界面人機交互行為數(shù)據(jù)及對應(yīng)的雙手操作拾取、丟棄、控制，VR空間行走軌跡）、以及多類型時空行為軌跡數(shù)據(jù)采集(包括室內(nèi)、戶外、以及VR環(huán)境不同時空的行走軌跡、行車軌跡、訪問狀態(tài)以及視線交互、情感反應(yīng)、交互操作行為等數(shù)據(jù)實時同步采集)、以及作業(yè)空間及作業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)（溫度、濕度、噪音、光照、大氣壓、濕度、粉塵等）等客觀量化數(shù)據(jù)；為科學(xué)研究及應(yīng)用提供完整的數(shù)據(jù)指標。
ErgoAI人因智能：
將人工智能技術(shù)引入人因工程研究工具，人因工程行業(yè)更加深度，使得實驗環(huán)境不會受限于某一種設(shè)備或數(shù)據(jù)指標，采集分析不同典型行業(yè)或?qū)W科專業(yè)的人-機-環(huán)境系統(tǒng)交互過程中自然狀態(tài)下的人類行為數(shù)據(jù)，獲取更接近真實人員狀態(tài)的數(shù)據(jù)。平臺還提供覆蓋科研實驗全流程的功能模塊，包括項目管理、實驗設(shè)計、同步采集、數(shù)據(jù)分析、綜合統(tǒng)計和可視化報告，結(jié)合ErgoAI人因智能邊緣計算平臺為多模態(tài)人機環(huán)境研究提供一站式人因工程+人工智能解決方案。以ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺和ErgoAI人因智能邊緣計算平臺為核心的多模態(tài)同步人因智能解決方案大大提高了實驗結(jié)果的信效度，同時節(jié)省了研究的人力、物力、時間，提高了研究與測評的整體效率。
基于ErgoAI人因智能多元時序算法底座與人因工程人機環(huán)境數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建人員特定狀態(tài)的預(yù)訓(xùn)練模型，配合高靈活度的訓(xùn)練方案管理功能，用戶能夠在統(tǒng)一環(huán)境中構(gòu)建和優(yōu)化模型。 從而實現(xiàn)對人員狀態(tài)的精準實時評估與預(yù)警，如負荷狀態(tài)、應(yīng)激狀態(tài)、疲勞狀態(tài)、情景意識和注意能力等。
Kingfar公司介紹：
北京津發(fā)科技股份有限公司（津發(fā)科技）是專精特新“小巨人”，新一輪批專精特新重點“小巨人”、知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、科技型中小企業(yè)；旗下包含北京人因智能工程技術(shù)研究院和北京人因工程設(shè)計院有限公司等新型科技研發(fā)機構(gòu)，并聯(lián)合共建了北京市企業(yè)技術(shù)中心、北京本科高校產(chǎn)學(xué)研深度協(xié)同育人平臺、蘇州市重點實驗室、湖南省工程實驗室、山東省工程研究中心等多個科技創(chuàng)新平臺。
津發(fā)科技承擔(dān)和參與了多項重點研發(fā)計劃、工信部高質(zhì)量發(fā)展專項、自然科學(xué)基金等課題基金項目。擔(dān)任全國信標委XR擴展現(xiàn)實標準化工作組副組長單位，工信部元宇宙標準化工作組關(guān)鍵技術(shù)組聯(lián)合組長單位；主持和參編國際、、行業(yè)和團體標準30余項。
津發(fā)科技創(chuàng)新研發(fā)了國產(chǎn)化自主可控的人因工程與人因智能邊緣計算系列信創(chuàng)產(chǎn)品與技術(shù)；通過了歐洲CE、美國FCC、歐盟ROHS，以及ISO9001、ISO14001、ISO45001等多項國際認證。累計榮獲30余項省部級新技術(shù)新產(chǎn)品認證和多項省部級科學(xué)技術(shù)獎勵；全球申請發(fā)明專利超過530項，已授權(quán)120余項國際和發(fā)明專利、150余項國際和注冊商標、130余項軟件著作權(quán)；已服務(wù)全國高等院校和裝備科技工業(yè)科研院所應(yīng)用示范，并已支撐科研學(xué)者和科技工作者發(fā)表中英文學(xué)術(shù)論文超過1100篇。
