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追踪微表情

2015-10-21 08:13:31

人的沟通方式有两种:一种是语言的沟通,比如面对面的谈话,发信息等;另一种是非言语的沟通,主要通过人的表情、姿态、语气语调等方式。有人做过统计,在人与人的沟通交流中,表情的作用占了55%。可见表情对于我们表达自身情感信息是非常重要的,可视为人类心理活动的晴雨表。

关于人类表情的科学研究可以追溯到“进化论之父”达尔文的时代,除了《物种起源》之外,达尔文还写过一本书——《人与动物的表情》。时至今日,我们对表情的研究已经非常丰富,比如确定了人类的六大基本表情:高兴、厌恶、愤怒、恐惧、悲伤、惊讶。之所以称之为人类基本表情,是因为这几种表情具有跨种族的一致性,甚至在我们的近亲黑猩猩身上也能看到。近些年来,关于表情最惊喜的发现莫过于心理学家们发现微表情的存在。

 

认识微表情

1969年,一个偶然的机会,美国心理学家艾克曼和弗里森受一位精神病学家的委托,对一段抑郁症患者用撒谎掩盖其自杀意图的录像进行检测。然而,艾克曼和弗里森起初并未从这段视频中发现该患者有任何异常表现。在录像中该患者显得很乐观,笑得很多,表面上没有表现出任何企图自杀的迹象。但当对该录像进行慢速播放并逐帧进行检查时,他们发现在回答医生提出的关于未来计划的问题时,该患者出现了一个强烈的痛苦表情。这个表情持续时间仅为1/12秒,二人称之为“微表情”。

微表情是人类试图压抑或隐藏真实情感时泄露的非常短暂的、不能自主控制的面部表情。它与普通表情的区别在于,微表情持续时间很短,仅为0.040.2秒。因此,大多数人往往难以觉察到它的存在。这种快速出现且不易被察觉的面部表情被认为与自我防御机制有关,表达了被压抑的情绪。微表情既可能包含普通表情的全部肌肉动作,也可能只包含普通表情肌肉动作的一部分,它是一种自发性的表情动作,可以表达六大基本表情。

由于微表情能够表达因外部压力而隐藏的真实的情绪,因此往往被视为重要的谎言识别有效线索。不过微表情产生的神经机制尚不可知,而且微表情出现的频率比较低,普通人对微表情的识别能力也不高。“工欲善其事,必先利其器”,所以,对研究微表情的科学家来说,开发一套微表情识别系统对开展微表情研究是非常必要的。

 

微表情系统:识别微表情的利器

目前,国际上有几个科研团队正在开展对微表情的研究:美国的艾克曼团队、松本团队和谢里夫团队;加拿大的波特团队和李康团队;日本的博立可四团队;芬兰的赵国英团队以及中国科学研究院心理所的傅小兰团队。其中,艾克曼团队是开展微表情研究的主要力量,不过他们的研究大多是保密的,未公开发表。

而国际上目前主要用于微表情识别和研究的测验主要有:短暂表情识别测验(BART)、日本人与高加索人短暂表情识别测验(JACBART),这两种测验是以往用来考察人们微表情识别能力的测验。2002年,艾克曼开发了微表情识别训练工具(METT)。研究结果指出,经过METT训练过的人的微表情识别能力有明显提高。

表情是文化的产物,尽管具有跨文化的一致性,然而由于不同种族的面部骨骼肌肉组成差异,国外开发的微表情识别系统以及训练系统并不一定适用于我国。而且国外研究团队建立的数据库还存在一些不足之处,比如,有些数据库采集的微表情并非是在真实自然的环境下产生的,有些数据库则存在表情分析和编码不严格的问题。

近年来,中国科学家也在微表情识别系统的开发上有了新的进展。中科院心理所所长傅小兰带领的团队运用认知心理学实验方法和计算机视觉技术,正在对微表情识别与表达的基本特点及这些特点的主要影响因素展开研究,初步建立了中国人的微表情数据库。

微表情数据库是指大量的且具有代表性的微表情所构成的资料信息库,它是人类微表情识别特点以及研发自动识别微表情计算机系统的基础。微表情数据库质量好坏直接影响研究结果以及计算机对微表情的正确识别。

傅小兰团队的微表情数据库采用自然诱发的真实微表情,并由受过严格培训的专业人员完成所有表情视频的分析编码,大大弥补了现有国外数据库的不足,是我国科研人员创新的新成果。图2是该数据库的一个样例。

在此数据库的基础之上,傅小兰团队已自主研发了一套自动微表情识别系统。这套基于特定算法的自动微表情识别系统,能够自动对视频中的人脸进行捕获并进行相应的预处理,然后结合计算机技术,将物理特征表现为数字的形式,实现人脸的自动微表情识别。测试结果表明该系统比受过训练的人类被试者成绩更好,准确率更高。但是,目前这个系统依旧不够完善,比如对幅度较小的表情还无法达到很高的识别率,距应用到现实环境也存在一段距

离。不过,这个微表情识别系统的建立已经预示着我国科学家对微表情的研究进入了一个新的阶段。

 

微表情识别的应用

说起微表情,很多人可能会联想到曾风靡一时的美国电视剧《别对我说谎》。在剧集中,那些经过训练的科学家似乎可以通过微表情轻而易举地洞察人们表象背后隐藏的心思和谎言。然而,现实生活中,经过训练的人是否能拥有洞察人心的能力呢?

微表情作为谎言识别的线索一直是科研人员和媒体大众以及国防系统关注的重点,基于以往的研究发现,使用METT训练程序能在1.5小时内提高个体的微表情识别能力,成绩平均提高30%~40%。研究发现,微表情识别能力高的个体其谎言判断能力也比较高。另外,微表情的识别能力也与个性有关,外向、乐观自信、不墨守成规、乐于独立思考的个体的微表情识别能力更强。

但是,微表情作为谎言识别线索的有效性有待进一步的确定。个体微表情的表达会受到自身撒谎动机的影响:一个人越是想掩饰自身的真实情绪,其微表情就越可能暴露他的谎言。但如果是善意的、无恶意的谎言,微表情测谎的准确性就有所下降。

撒谎是一种非常复杂的心理和行为现象,其心理过程受到诸多主客观因素的影响,而且撒谎行为也多种多样。目前在网络上流传的一些“微表情心理学”其实并没有太多的科学依据,比如以下这些说法:

单肩抖动——不自信的时候更容易单肩抖动。事实上,并不是所有的单肩抖动就是不自信。

注视对方眼睛——人在准备好谎言时,更容易注视对方眼睛,以使对方相信或观察对方是否相信。但并不是所有注视对方眼睛的行为,都表示说话者在撒谎。

回答问题时生硬地重复问题——回答时生硬地重复问题很有可能是典型谎言。其实,重复也有可能是紧张造成的。

把手放在眉骨之间——当人感到羞愧的时候,很可能出现的动作是把手放在眉骨或者是额骨附近,用来建立一个视觉阻碍。但对有些人来说,羞愧时可能会低头。

这里的“微表情”并不是科学意义上的微表情,只能作为一种非言语线索。一项研究发现,在被考察的158个可能的谎言线索中有118个线索都与撒谎无关,包括瞳孔变化、姿势改变等等。人在撒谎时引起的行为变化是非常复杂的。因此,对于网上流传的一些说法不能太过轻信。

除了和谎言的关系之外,微表情与人类内在的情感过程紧密相关,微表情的出现和消失预示着人内心一个情感的转变过程。但是人是否能意识到自身出现了微表情呢?换句话说,人是否能意识到自己潜意识里被压抑的感情?艾克曼认为,人对自己的微表情是无意识的。不过他对这一观点缺乏实证的考察。目前,人们对微表情的识别过程及其神经机制的认识知之甚少。探知微表情的内在神经机制以及微表情的识别与表达,是微表情识别系统开发的科研价值所在。

在美国,针对微表情的研究已经应用到国家安全、司法系统、临床医学和政治选举等领域。在国家安全领域,有些训练有素的恐怖分子或其他危险人物可能轻易就通过测谎仪的检测,但是通过微表情,我们就可以发现他们虚假表面下的真实意图。并且因为微表情具备良好的测谎仪的特点,它在司法系统上也有着较好的应用。

此外,微表情还可以用于临床医学,比如,精神分裂症患者的面部表情认知能力受损是导致其人际交流技能和社会功能严重受损的主要原因,微表情识别能力训练可提高他们对人类表情的识别能力。另外,在设计领域也有微表情的舞台,设计的过程也是心理编码的过程,良好的产品设计要能够诱导使用者对产品产生情感共鸣,表情是我们的情感共振器,设计师可以利用微表情创造出用户体验更加丰富的产品。

虽然由我国科研人员自主研发的这套微表情识别系统,目前还无法完全投入实际应用,不过其前景依旧值得期待。希望心理学家们能够早日揭开微表情的真相,届时微表情将褪去神秘的面纱,为我们的生活带来更多便利。

 

链接

微表情识别应对 “奥赛罗现象”

“奥赛罗现象”源于莎士比亚戏剧:奥赛罗的妻子被人诬陷有不贞行为,她意识到无法证明自己的清白而情绪出现剧烈波动,这种反应与被人言中不贞的反应是一致的,于是奥赛罗将这种因担心不被信任而引发的情绪波动视为妻子被拆穿后的不安,从而导致这一出悲剧。“奥赛罗现象”指非说谎者可能表现出与说谎者一样的行为,因为他们可能经历同样的心理过程:无辜者担心警察不相信自己而遭诬陷与说谎者担心自己被警察识破而受惩罚。

因为微表情是潜意识的流露,因此很少具有欺骗性,微表情能够帮助侦察人员解决奥赛罗错误。同样是接受询问,但是两者的担心内容不一样,无辜者担心遭到诬陷,而说谎者担心被警察识破受到惩罚。心理活动会通过外部表情体现出来,在被认定有罪时,无辜者觉得受到诬陷,会出现短暂的愤怒;有罪者觉得被识破,会出现短暂的恐惧。

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