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自闭症儿童头部旋转运动人际同步缺陷及其与自闭特征的关系

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科学通报 2022年第8期67卷 770-783页

作者：陈献科陈靓影华中师范大学教育大数据应用技术国家工程实验室武汉430079 华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心武汉430079

自闭症儿童在社会互动中身体运动的人际同步低于典型发展儿童.除身体运动外,头部旋转运动在互动中也传递了交流信息.为探索自闭症儿童头部旋转运动的人际同步是否也表现出这种缺陷,本研究招募了47名4~6岁的儿童,包括自闭症谱系障碍(auti... 详细信息

自闭症儿童在社会互动中身体运动的人际同步低于典型发展儿童.除身体运动外,头部旋转运动在互动中也传递了交流信息.为探索自闭症儿童头部旋转运动的人际同步是否也表现出这种缺陷,本研究招募了47名4~6岁的儿童,包括自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)儿童23名、典型发展(typically developing,TD)儿童24名,以及15名教师,采集了每名儿童与熟悉的教师间社会互动的视频,并比较了ASD组和TD组在yaw、pitch和roll三个方向上头部旋转运动的人际同步.为进一步理解头部旋转运动同步与自闭特征的关系,采用自闭症谱系商量表测量了自闭特征并与头部旋转运动同步进行了相关性分析.结果发现,ASD组儿童与社交同伴的头部旋转运动是同步的,但是yaw和roll方向上的同步程度低于TD组.儿童在互动中表现出的yaw方向上的头部旋转运动同步与自闭特征中的注意转换呈显著负相关.结果表明,自闭症儿童的头部旋转运动表现出人际同步缺陷,这一缺陷与其注意转换相关.本研究从注意的角度揭示了自闭症儿童在自然社会互动过程中的社交行为特点,具有较好的生态效度,有助于理解自闭症儿童在真实社交中表现出的注意问题和社交缺陷.

关键词：自闭症儿童社会互动人际同步头部旋转运动自闭特征

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人机交互式孤独症儿童语言能力动态评估研究

电化教育研究 2023年第10期44卷 48-53,86页

作者：陈靓影张凯杨宗凯华中师范大学教育大数据应用技术国家工程研究中心湖北武汉430079

语言沟通障碍是孤独症儿童核心特征之一。基于最近发展区理论的动态评估比传统的静态评估更能发现儿童的发展潜能,同时,孤独症儿童比较易于接受电子设备,所以文章提出基于人机交互游戏的孤独症儿童语言能力动态评估方法,以便及时发现儿... 详细信息

语言沟通障碍是孤独症儿童核心特征之一。基于最近发展区理论的动态评估比传统的静态评估更能发现儿童的发展潜能,同时,孤独症儿童比较易于接受电子设备,所以文章提出基于人机交互游戏的孤独症儿童语言能力动态评估方法,以便及时发现儿童的语言发展潜能并给予个性化干预。研究选取37名3~7岁不同能力水平的儿童,通过孤独症行为核查量表将其分为:非孤独症组、疑似孤独症组和孤独症组。探索以不同中介提示的动态评估范式发现人机交互环境下动态评估的可行性与潜在价值,并揭示孤独症儿童与其他群体的语言发展潜能及差异性。研究发现,相较于静态评估,动态评估中介提示可以帮助教师捕捉儿童的更多潜能信息;非孤独症儿童和疑似孤独症儿童的语言发展潜能明显高于孤独症儿童;中介提示对于实际语言能力低、学习潜能高的儿童能力提升更为明显。研究认为,人机交互式动态评估对儿童语言潜力的挖掘具有可行性,对制定个性化的教育干预计划意义重大。

关键词：动态评估孤独症儿童语言能力学习潜能人机交互

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自闭症儿童在线评估系统及应用研究

现代教育技术 2023年第2期33卷 89-98页

作者：陈靓影王璇王广帅华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心湖北武汉430079 武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心湖北武汉430072

早期评估是自闭症儿童接受教育干预的重要前提,而传统评估方法存在对专业人员要求高、受主观性影响较大的问题,不易普及,导致自闭症儿童的诊断延迟。对此,文章提出融合传统量表和计算机游戏的自闭症儿童在线评估方法,依据相关理论和标... 详细信息

早期评估是自闭症儿童接受教育干预的重要前提,而传统评估方法存在对专业人员要求高、受主观性影响较大的问题,不易普及,导致自闭症儿童的诊断延迟。对此,文章提出融合传统量表和计算机游戏的自闭症儿童在线评估方法,依据相关理论和标准化量表,设计五大能力维度的计算机游戏评估项目,构建星未来儿童在线评估系统,并在医院和特殊教育机构展开应用研究,结果表明:计算机游戏被大多数儿童接受,能有效区分典型发展和具有自闭症倾向的儿童,是一种可行的评估方法。文章的研究成果可为制定个性化干预计划提供支持,以推动自闭症儿童规模化早期筛查的开展。

关键词：自闭症在线评估计算机游戏

正负面情绪刺激下自闭症谱系障碍儿童的脑电信号分析

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科学通报 2020年第21期65卷 2245-2255页

作者：许琬鹦陈靓影华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心教育大数据国家工程实验室武汉430079

自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD,简称自闭症)是一种神经发育障碍,通过脑电活动研究可以对自闭症儿童脑功能发展进行客观评价.在个体社会发展中情绪认知能力十分重要,自闭症儿童的情绪认知缺陷对其社会互动能力造成了极大... 详细信息

自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD,简称自闭症)是一种神经发育障碍,通过脑电活动研究可以对自闭症儿童脑功能发展进行客观评价.在个体社会发展中情绪认知能力十分重要,自闭症儿童的情绪认知缺陷对其社会互动能力造成了极大的影响,阻碍了自闭症儿童的社会性发展.本研究主要通过分析情绪视频诱发被试儿童产生正面与负面情绪过程中的额叶、颞叶、枕叶等脑区的脑电活动,并结合情绪性能指标和认知水平,探索自闭症儿童和典型发展儿童的各自表现以及其脑电差异性.实验共招募80名儿童(自闭症儿童组:40名;典型发展儿童组:40名),通过快速傅里叶变换方法对被试儿童脑电分脑区进行功率谱分析,并探索情绪组别间效应.发现自闭症儿童脑波总体呈现出低频(delta,theta)和高频(beta,gamma)功率过大而Alpha频段功率较低的特点,且不同脑区的差异程度不同.通过比较正负面两种情绪刺激下基于脑波功率得到的情绪性能指标与认知的问答情况发现,自闭症儿童在不同情绪刺激下的情绪变化远小于典型发展儿童,并在正面情绪下有更高的兴趣度与参与度.此外,其情绪认知、空间认知等6个方面的认知情况均低于典型发展儿童,认知问答正确率较负面情绪下高.本研究为提高自闭症儿童情绪认知干预训练提供了客观依据.

关键词：自闭症脑电信号情绪性能指标认知水平

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基于自回归模型的动态表情识别

计算机辅助设计与图形学学报 2017年第6期29卷 1085-1092页

作者：苏志铭陈靓影华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心武汉430079 华中师范大学教育信息技术协同创新中心武汉430079

采用几何信息和纹理信息融合的混合特征,基于自回归(AR)模型,提出一种基于线段的相似度判决方法实现动态表情识别.首先在6种基本表情的图像序列训练集上进行训练得到6种AR模型,然后给定测试表情序列,对每一个测试序列通过6种AR模型生成... 详细信息

采用几何信息和纹理信息融合的混合特征,基于自回归(AR)模型,提出一种基于线段的相似度判决方法实现动态表情识别.首先在6种基本表情的图像序列训练集上进行训练得到6种AR模型,然后给定测试表情序列,对每一个测试序列通过6种AR模型生成6种预测序列,接着比较每种预测序列与实际给定序列的相似性,最终根据相似性判断所给序列的表情类别.为了更好地比较预测序列与给定序列的相似性,提出了一种基于线段的相似度判决方法.基于Cohn-Kanade+人脸表情库进行实验结果表明,该方法在动态表情识别上取得了良好的效果.

关键词：动态表情识别几何特征纹理特征二阶自回归模型

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基于图像和特征联合约束的跨模态行人重识别

自动化学报 2021年第8期47卷 1943-1950页

作者：张玉康谭磊陈靓影华中师范大学教育大数据国家工程实验室武汉430072 华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心武汉430072

近年来,基于可见光与近红外的行人重识别研究受到业界人士的广泛关注.现有方法主要是利用二者之间的相互转换以减小模态间的差异.但由于可见光图像和近红外图像之间的数据具有独立且分布不同的特点,导致其相互转换的图像与真实图像之间... 详细信息

近年来,基于可见光与近红外的行人重识别研究受到业界人士的广泛关注.现有方法主要是利用二者之间的相互转换以减小模态间的差异.但由于可见光图像和近红外图像之间的数据具有独立且分布不同的特点,导致其相互转换的图像与真实图像之间存在数据差异.因此,本文提出了一个基于图像层和特征层联合约束的可见光与近红外相互转换的中间模态,不仅实现了行人身份的一致性,而且减少了模态间转换的差异性.此外,考虑到跨模态行人重识别数据集的稀缺性,本文还构建了一个跨模态的行人重识别数据集,并通过大量的实验证明了文章所提方法的有效性,本文所提出的方法在经典公共数据集SYSU-MM01上比D2RL算法在Rank-1和mAP上分别高出4.2%和3.7%,该方法在本文构建的Parking-01数据集的近红外检索可见光模式下比ResNet-50算法在Rank-1和mAP上分别高出10.4%和10.4%.

关键词：跨模态行人重识别中间模态联合约束

基于多重因素混合设计和眼动追踪的自闭症谱系障碍儿童情绪面孔识别

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科学通报 2018年第31期63卷 3204-3216页

作者：王广帅陈靓影张坤华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心武汉430079

自闭症谱系障碍儿童普遍存在情绪面孔识别和理解的缺陷,是导致其社交/沟通障碍的核心来源.本研究选取了82名年龄在2～7岁的儿童,包括自闭症(ASD)儿童31名,典型发展(TD)儿童51名,基于多重因素混合设计实验,探索影响ASD儿童情绪面孔识别... 详细信息

自闭症谱系障碍儿童普遍存在情绪面孔识别和理解的缺陷,是导致其社交/沟通障碍的核心来源.本研究选取了82名年龄在2～7岁的儿童,包括自闭症(ASD)儿童31名,典型发展(TD)儿童51名,基于多重因素混合设计实验,探索影响ASD儿童情绪面孔识别的主要因素及其交互作用;通过眼动追踪技术分析ASD儿童情绪面孔识别的注视特征及加工模式,以及其对情绪面孔识别任务的影响.结果发现,被试类型、表情类别及表情强度对识别正确率具有主效应,各因素间存在交互作用并共同影响ASD儿童的情绪面孔识别能力;同时情绪面孔识别正确率及反应时在性别和年龄方面存在显著差异;ASD儿童对动态表情的识别能力显著优于2D和3D静态表情,具有动态加工优势.与TD儿童相比,ASD儿童存在特异性情绪面孔加工方式,对面孔区域的平均注视点及注视时间偏低,并且多关注嘴部及无关背景信息、较少注视眼睛等特征区域,倾向于局部特征加工方式.研究结果表明,表情材料、表情类别、表情强度及被试年龄和性别等因素共同作用并影响ASD儿童的情绪面孔识别能力,并且具有动态加工和嘴部注视的优势效应;动态表情更符合真实生活情境,可以作为情绪面孔识别干预的有效训练材料;特异性的面孔加工方式及眼动特征有助于理解ASD儿童的情绪面孔识别障碍,并可以辅助ASD儿童的早期识别.

关键词：自闭症谱系障碍情绪面孔眼动追踪加工机制

融合排序与回归的卷积神经网络用于表情强度估计

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计算机辅助设计与图形学学报 2020年第8期32卷 1228-1235页

作者：韩加旭徐如意陈靓影华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心武汉430079

表情强度估计是面部表情分析的重要组成部分,是实现人机自然情感交互的关键技术.表情强度估计面临的主要挑战在于缺乏大量的有标签数据,难以通过有监督的方法来估计表情强度.尽管基于排序的方法能够解决这一问题,但是排序方法只能估计... 详细信息

表情强度估计是面部表情分析的重要组成部分,是实现人机自然情感交互的关键技术.表情强度估计面临的主要挑战在于缺乏大量的有标签数据,难以通过有监督的方法来估计表情强度.尽管基于排序的方法能够解决这一问题,但是排序方法只能估计表情的相对强度,无法估计表情的绝对强度.为了解决上述问题,提出了一种融合排序与回归的卷积神经网络用于表情强度估计.其中,排序卷积神经网络采用孪生网络结构,用于学习序列中任意两帧图像的相对强弱关系;孪生网络的每一个子网采用回归卷积神经网络,用于学习有强度标签的样本,从而估计表情的绝对强度.为了验证方法的有效性,在公共数据集PAIN和CK+上进行了实验.实验结果表明,提出的方法在弱监督的条件估计表情强度的各项结果(PAIN数据集上PCC,ICC和MAE分别为0.6551,0.5293和0.9241,CK+数据集上PCC,ICC和MAE分别为0.7391,0.7216和0.1875),均优于现有的方法.

关键词：表情强度估计排序估计回归估计卷积神经网络弱监督学习

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基于卷积神经网络的图书页面检索方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第11期45卷 22-28,67页

作者：刘乐元赵毅陈靓影华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心湖北武汉430079 华中师范大学教育信息技术协同创新中心湖北武汉430079

针对现有图书页面检索方法检索精度低的问题,利用任务无关数据集训练卷积神经网络,提出了一种基于卷积神经网络的图书页面检索方法.首先将待检图书页面图像进行图像分割和畸变校正,降低背景的干扰和几何畸变的影响;然后将校正后的图像... 详细信息

针对现有图书页面检索方法检索精度低的问题,利用任务无关数据集训练卷积神经网络,提出了一种基于卷积神经网络的图书页面检索方法.首先将待检图书页面图像进行图像分割和畸变校正,降低背景的干扰和几何畸变的影响;然后将校正后的图像输入卷积神经网络提取图像特征;最后使用夹角余弦距离来度量待检图像和候选图像的相似度.实验结果表明:本方法在测试数据集上的Top-5命中率为97.31%,而直接使用任务无关数据集训练的卷积神经网络的Top-5命中率仅为58.47%.本方法避免了耗费大量的时间和精力去收集大规模图书页面图像数据库,而且利用卷积神经网络强大的图像特征描述能力,取得了优异的图书页面检索精度.

关键词：图书页面检索卷积神经网络图像分割图像校正图像检索