通信工程系

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陈通

研究领域:信号处理,情感计算方向

主讲课程: 电路原理、数字电路、信号与系统、数字信号处理、DSP处理器及应用、专业英语等

电子邮箱: c_tong@swu.edu.cn

陈通,男,湖北武汉人。西南大学电子信息工程学院教授,博士生导师,中国指挥与控制学会理事,中国人工智能学会情感智能专委会委员,中国心理学会法律心理学专委会委员。主要从事信号处理,情感计算方向的研究。研究内容包括生理信号的非接触式远程测量、特定情感状态下人类面部的图像及光谱特性分析及情感识别、表情和微表情识别。研究成果曾被香港<South China Morning Post>、英国<Mail  Online>,、美国<Optics and Photonics News>、《科技纵览》等大众媒体和专业科学杂志报道。

 

 

CHEN, Tong

School of Electronic and Information Engineering,

Southwest University,

Beibei, Chongqing, 400715, P. R. China

Email:    c_tong@swu.edu.cn

 

Research Experiences:

Signal Processing &Image Processing: Algorithm development, mathematical modeling.

Affective Computing: Stress detection using hyperspectral imaging technique, affective physiological signal acquisition, affective feature extraction and selection, emotion understanding and recognition.

Biomedical Engineering: Developing algorithms for remote measuring physiological signals.

 

Teaching

Circuit Analysis, Digital CircuitSignal and System, Digital Signal Processing, DSP Processors and Its Application

 

学习简历

2008/11-2012/07

英国克兰菲尔德大学

高光谱视觉下的生理信号测量

博士

2005/09-2006/11

英国威尔士大学

数字声音与视觉处理专业

硕士

1998/09-2002/07

第二炮兵指挥学院

通信工程专业

学士

Education

11/2008-06/2012

PhD in Intelligent Computing

Cranfield   University, United Kingdom

Dissertation: Hyperspectral   Imaging For The Remote Sensing of Blood Oxygenation and Emotions

09/2005-09-2006

MSc in Digital Sound and Vision   Processing

North East Wales   Institute of Higher Education

University of   Wales, United Kingdom

Thesis: Segmentation   of MR Image of Human Brain

09/1998-07/2002

BEng in Communication Engineering

The Second   Artillery Command Institute, China

Thesis:   Telephone Based Remote Control System for Household Appliances


 

工作简历

2016/10-

西南大学电子信息工程学院

 

教授

2011/11-2016/09

西南大学电子信息工程学院

 

副教授

2006/11-2011/11

西南大学电子信息工程学院

 

讲师

2002/07-2006/11

西南大学电子信息工程学院

 

助教

Employment

10/2016----Present

Professor, Southwest University, China

11/2011----09/2016

Associate   Professor, Southwest   University, China

11/2006---11/2011

Lecturer, Southwest University, China

07/2002---11/2006

Assistant   Professor, Southwest   University, China

 

 

科研项目(部分)

1.   国家重点研发计划子课题,2021-2023,项目主持

2.   国家重点研发计划子课题,2019-2021,项目主持

3.   国家重点研发计划子课题,2018-2022,项目主持。

3. 国家自然科学基金青年项目, 基于高光谱成像技术的人类组织血氧遥测与情感识别(61301297), 2014/01-2016/12, 项目主持。

4. 中央高校基本科研业务费团队项目, 基于面部血氧图的人类情感远程识别(XDJK2013A006 ), 2013/01-2015/12,项目主持。

5. 重庆市自然科学基金, 人类面部血氧图的构建与情感识别(cstc2012jjA40063)2012/09-2015/09,项目主持。

6. 中央高校基本科研业务费一般项目,紧张情绪的无接触远程识别(2120131909),2009/12-2012/09,项目主持。

7. 英国国家反恐中心科研基金,基于高光谱成像技术的人类生理信号远程无接触实时测量,2008-2011,第一主研。

8. 英国国防部基金, 直升机螺旋桨自发光现象研究, 2010-2011,第二主研。

Research Projects

2018-2021

Micro-Expression   Recognition: Database and Algorithm DevelopmentMinistry of Science and Technology, China [CNY1,700000] Principle   Investigator, Developing database and algorithm for micro-expression   recognition.

01/2014-12/2016

Hyperspectral   Imaging Human Blood Oxygenation and Emotion (Natural Science Foundation China, [CNY280,000]):   Principle    Investigator, developing robust and real-time   algorithm for generating tissue oxygen saturation (StO2), investigating   facial StO2 patterns under affective states, and investigating the   relationship between HR response and StO2 response to affective states.

01/2013-12/2015

Remote   Sensing Human Emotions Using StO2 (China Ministry of Education, [CNY300,000]):   Principle Investigator, selecting optimized wavelength for generating StO2,   investigating facial StO2 patterns under two kinds of emotions, and   extracting features for discriminating the two emotions.

2008-2011

Remote sensing human physiological   signals based on hyperspectral imaging techniques in real time Sensing (UK MOD): Dr. Yuen was the PI. My work   focused on developing algorithm to produce StO2, detecting stress using   hyperspectral imaging technique.

2011-2014

Research on Emotion Interaction between Human and   Computer Based on Physiological Signal (China MOE, [CNY 1M]): Prof Liu was the PI. My work   focused on investigating the techniques that can be used for remote sensing   physiological signals, and developing algorithms for remote measuring the   signals.

学术论文(部分)

Publications (Selected)


1.  Yuhao Shan, Shigang Li*, Tong Chen*Respiratory signal and human stress: non-contact detection of stress with a low-cost depth sensing camera, International Journal of Machine Learning and Cybernetics, 2020

2.  Ying Chen , Zhihao Zhang , Lei Zhong , Tong Chen *, Juxiang Chenand Yeda Yu, Three-Stream Convolutional Neural Network with Squeeze-and-Excitation Block for Near-Infrared Facial Expression RecognitionElectronics, 8:385,2019.

3.  Zhihao Zhang, Tong Chen*, Hongying Meng, Guangyuan Liu, Xiaolan Fu, SMEConvNet: A Convolutional Neural Network for Spotting Spontaneous Facial Micro-Expression from Long Videos, IEEE Access, 2018, DOI: 10.1109/ACCESS.2018.2879485

4.  Min Peng, Zhan Wu, Zhihao Zhang, Tong Chen*, From Macro to Micro Expression Recognition: Deep Learning on Small Datasets Using Transfer Learning, Facial Micro-Expression Grand Challenge (MEGC): Methods and Datasets, The 13th IEEE Conference on Automatic Face and Gesture Recognition, 2018.

5.  Min Peng, Chongyang Wang, Tong Chen*, Guangyuan Liu, Xiaolan Fu, Dual Temporal Scale Convolutional Neural Network for Micro-Expression Recognition, Frontiers in Psychology, 8:1745, 2017.

6.  Zhan Wu, Tong Chen*, Ying Chen, Zhihao Zhang, Guangyuan Liu, NIRExpNet: Three-Stream 3D Convolutional Neural Network for Near Infrared Facial Expression Recognition, Applied Sciences, 7(11):1184, 2017.

7.  Tong Chen, Xingcong Zhao, Hang Zhou, Guangyuan Liu, “Selecting Variables with The Least Correlation Based on Physarum Network”, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, vol 153, pp33-39, 2016.

8.  Tong Chen, Peter Yuen, Mark Richardson, Guangyuan Liu, and Zhishun She, Wavelength and Model Selection for Hyperspectral Imaging of Tissue Oxygen Saturation, The Imaging Science Journal, vol.63, No.5, pp. 290-295, 2015.

9.  Tong Chen, Peter Yuen, Mark Richardson, Guangyuan Liu, Zhishun She, Detection of Physiological Stress Using a Hyperspectral Imaging Technique, IEEE Transactions on Affective Computing, 2014, Vol 5, No 4, pp. 391-405.

10.Tong Chen, PWT Yuen, K Hong, Ibrahim, A Tsitiridis, U Soori, J Jackman, D James, MRichardson, Assessment of tissue blood perfusion in-vitro using hyperspectral and thermalimaging techniques. Proceeding of ICBBE 2011.

11.Tong Chen, Peter Yuen, Kan Hong, Aristeidis Tsitiridis, Firmin Kam, James Jackman, David James, Mark Richardson, William Oxford, Jonathan Piper, Francis Thomas &StaffordLightman, 2009. Remote sensing of stress using Electro-optics imaging technique.Proceedings of the SPIE, 7486, pp. 0601-06-12.

12.P Yuen, T Chen, Kan Hong, A Tsitiridis, F Kam, J Jackman, DJames, M Richardson, L Williams, W Oxford, J Piper, F Thomas, and S Lightman. Remote detection of stress using Hyperspectral imagingtechnique.Proceeding of the 3rd International Conference on Crime Detection and Prevention ICDP-09.

13.Kan Hong, Peter Yuen, Tong Chen, Aristeidis Tsitiridis, Firmin Kam, Mark Richardson, David James, William Oxford, Jonathan Piper, Francis Thomas, and Stafford Lightman, 2009. Detection and classification of stress using thermal imaging technique.Proceedings of the SPIE, 7486, pp. 0I01-0I09.

 

获奖情况

1.   2019  全国高校人工智能创新大赛 一等奖 指导教师

2.   2018  国际微表情识别大赛(MEGC2018)冠军

3.   2017  美国大学生数学建模大赛 二等奖 指导教师

4.   2016  美国大学生数学建模大赛 二等奖 指导教师

5.   2015  全国大学生电子设计竞赛重庆赛区本科组二等奖 指导教师

6.   2014  TI杯重庆市大学生电子设计竞赛本科组一等奖  指导教师

7.   2008  TI杯重庆市大学生电子设计竞赛优秀指导教师

8.   2019  全国高校人工智能创新大赛优秀指导教师

Honors and Awards

2008

Studentship

PhD Studentship from Cranfield University covering   tuition fees and living expenses

2005

Studentship

MSc Studentship from University of Wales offering   half tuition fees and accommodation charge

2005

Scholarship

Western China   Scholarship of 130K RMB/year (~13K pounds/year) for supporting to study   abroad

2014

 

 

 

2018

First Price

Supervising   students to win Chongqing Province Undergraduate Electronic Design Contest   with first price. Honored as Outstanding Supervisor 2014 in the Contest.

Champion

Facial Micro-Expression Grand Challenge   (MEGC) 2018

The 13th IEEE Conference on Automatic   Face and Gesture Recognition




实验室部分学生去向


实验室学术素养培养和实际应用能力培养并重。部分学生毕业后去向如下:

单禹皓     日本广岛市立大学           博士研究生 (日本文部省奖学金全额资助)

刘 杰    江西移动通信

彭 敏    中科院重庆绿色智能技术研究院

王重阳     英国伦敦学院大学           博士研究生(UCL全额奖学金资助)

陈环宇     猪八戒网

吴 战    东南大学计算机学院         博士研究生(影像科学与图像处理) 

张筱彤     郑州移动通信

田兆宇     格力电器

张志豪     中国科学院心理研究所       博士研究生(微表情/伪表情研究)

陈菊香     成都紫光

于业达     恒生电子

刘念     深圳小米科技

陈柏宇     成都移动通信

姚连升     中国科学院心理研究所      博士研究生

   

“情感计算”是什么 (Introduction to Affective Computing)

“海上生明月,天涯共此时。”脍炙人口的诗句向我们描述了雄浑壮阔的场景。而诗句传达的对远方亲人深挚的思念之情更能引起我们的共鸣。在阅读这些诗的过程中,诗句是信息的载体,情感是信息的附着物。作为人类,我们在交换信息的同时,也在传递着情感。缺乏情感的信息交互是冰冷的交互。

不幸的是,人类都在被迫地接受越来越多的冰冷的交互——和计算机交互:工作、学习占据了我们大量的时间和精力,计算机是我们“亲密”的战友;没有人陪伴的周末,我们只能面对计算机打发时间;在可以预见的即将到来的机器人时代,我们面对的也是装备计算机大脑的机器人的服务。

人们并不满足于与冰冷的机器之间的简单的信息交互。拥有能理解人类情感并能作出积极的情感回应的智能计算机是人类一直以来的梦想。

实现人类的梦想,始终是科技创新的原动力。赋予计算机情感交互的能力逐渐成为许多学者感兴趣的话题,并逐步形成了新的研究方向——情感计算。“计算机一旦被赋予了类人式的情感,其性质就发生了根本性变化,它从此就具有了独立的人格、自控的行为、自主的决策、创新的思维和自由的意志,这将必然会对人类社会的各个方面产生深刻的影响。”

 

微表情自动分析技术(Introduction to Micro-expression Analysis

人类的面部表情是传递情绪、表达意图的重要方式。一个眼神传递的信息在特定的场合可能会大于几句简单的言语所能传递的信息,因为眼神传递的可能是最真实的情绪或意图。从古代的察言观色到现代的人类表情研究,表情识别的方法经历了从肉眼观察到计算机视觉的演变历程。在高速摄像机镜头的帮助下,研究者又发现了肉眼难以察觉的表情的一种新的形式——微表情。

包含情绪内容的刺激会使人自然地产生表情,这是情绪的外在体现。但由于社交准则的限制或是出于掩饰内心真实意图的目的,人们尽量保持中性的面部表情,即面部表情处于被抑制的状态。面部表情肌肉群此时处于一种博弈状态——人本身的自然反应机制会驱使肌肉做出相应的收缩或舒张活动,但人的主观意志会强制肌肉处于抑制状态。

自然反应机制如同人的生理反应一样非常难以压制,因此微表情发生在自然反应机制占据上风的短暂时刻,是人真实情绪的表现形式。微表情的持续时间一般在0.04-0.5秒之间,用肉眼较难观察和识别。

测谎过程中被测对象如果出现了高兴的微表情,可能意味着被测对象产生了即将通过测试的窃喜;如果出现了恐惧的微表情,可能意味着被测对象对测试问题的某个内容非常敏感,内心存在不可告人的秘密;如果出现了惊讶的微表情,可能意味着猝不及防或者并不了解相关的事物。通过识别微表情背后反应的真实的情绪,结合测谎过程中的情景,我们可以有效的识别谎言。

 

图片1


实验室的表情识别系统在2019中国国际智能产业博览会展出 

延伸阅读

https://mp.weixin.qq.com/s/WRN7LWwhD96PIt6fHCfaGg

 

https://www.iyiou.com/p/81460.html?share_from=588da58u7sUnFwuUzphuUg4-djgPzgxlUY-qychoalHgU8HPGuvlhTknSuilPUd6pJuTH59vHWOZ3xBcsE2wa19BhWYbvmvenWnQnWFJeBAG5H45Q

 

http://ceie.swu.edu.cn/info/1057/1708.htm

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