Page 110 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新实践工作站

达人 冷嘉琪
上海大学机械工程实践工作站
上海市行知中学
科创格言：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行

探究基于机器视觉的人脸表情识别
我感受到了科创的无穷乐趣
探究基于机器视觉的人脸表情识别 我感受到了科创的无穷乐趣
我选择的课题是基于机器视觉的人脸表情识别。选择这个课题的 这次工作站的科创经历使我受益匪浅。首先，我学到了很多高中
原因在于，人工智能技术目前应用最广也是应用最成功的领域之一 阶段不能接触到的知识。人工智能技术使我大开眼界，同时在完成
就是机器视觉了，同时与之相关的人脸识别技术也广泛地应用在当 课题的过程中，我也学到了一些基础的编程技术，使我掌握了更多
今社会的方方面面，从人脸识别闸机到人脸支付等等。同时，我想 的计算机技术。其次，本次科创经历也提高了我对人工智能的兴趣，
如果可以使计算机看得懂人们的表情，不就代表计算机可以看懂人 同时也使我看到了它的神秘面纱下的面容。最后，本次科创经历也
们的情绪了吗？继而不就可以实现一个现实的“大白”了吗？这种 使我认识到了数学的重要性。在课堂上我看到了统计学的强大力量，
前景令我激动万分！ 人工智能强大之处就在于统计学，例如一个马尔科夫链就能完成简
基础课程上完后，我就马上动手开始实现我自己的人脸表情识别 易的机器翻译任务。这使我更加重视数学的学习，也认识到了自己
小程序了。首先我查阅相关资料知道人脸表情识别的困难之处在于 当前的不足之处。科创活动也让我认识到了纸上得来终觉浅，绝知
人脸表情数据是一个很高维的数据，而且性别、观察角度、光照条 此事要躬行的道理。很多技术我们在课堂上听老师讲的都很简单，
件等不同均会造成同一个表情状态的观测数据大相径庭，因此，必 但是自己实践起来就会发现很多漏洞。这种体验在编程的过程中体
须找到一个鲁棒性很强的模型才能在保证识别准确率的基础上实现 会最为深刻：看懂代码不代表已经学会了，自己写出来才真正掌握
良好的泛化性能，才能保证表情识别程序可以应用在各种复杂的环 了！
境中。这时我想到了课堂上老师讲到的可用于视觉分类的卷积神经 这次科创活动给我带来了很多收获，也让我感受到了科创的无穷
网络，这种网络是专门用来处理网格状的数据的，同时也有正则化、 乐趣，在以后的学习生涯中，我计划继续沿着探索计算机视觉的路
数据增强等手段来降低过拟合，保证模型的泛化性能。接下来我就 线坚持走下去，积极参加各种科创比赛竞赛，努力提高个人科创素
开始用 TensorFlow 框架开始卷积神经网络的设计。在设计过程中， 养，培养求真知的探索精神。对于想参加科创活动的同学们，我想说，
我体会到了编程的乐趣，也感受到了其中的困难，很多课堂上觉得 科创正是我们中学生尽情表现自我的舞台，我们在其中会收获探索
挺简单的东西实际操作起来就会出各种各样的问题。还好工作站给 的乐趣、求真的品质。还有，不能坐而论道，科技创新活动可以锻
我们安排了助教老师，老师们很耐心地给我答疑，引导我一步步解 炼我们的动手能力，一定要亲历亲为；不能闭门造车，遇到个人不
决程序中的问题。最后，老师给我提供了一个数据集的链接，利用 能解决的困难要主动寻求帮助；科创要坚持刨根问底，不能做“差
该数据集我完成了卷积神经网络的训练。最后模型的准确率达到了 不多”先生，虽失之毫厘，往往最后差之千里。
74%，我又在老师的帮助下设计了一个简单的 GUI 界面，算是合
格完成了本次科创活动。

积极上进，对待科研一丝不苟
积极上进，对待科研一丝不苟
冷嘉琪同学在基础课程阶段，积极主动学习与课题相关的数学、编程等知识点，还利用上海大学图书馆查阅了许多表情识别相关研究论
文，为正式进入课题研究打下了坚实基础。在课题研究过程中积极和指导老师们沟通交流，不断碰撞出创新火花。在课题研究结束后，他
并没有因为工作站学习的结束，就停止了对课题的研究，而是继续与指导老师们进行沟通，不断对自己的作品做出改进。这种坚持不懈，
精益求精的科学精神非常可贵。他的课题“基于机器视觉的人脸表情识别”涉及到计算机编程、计算机视觉、深度学习等技术，在课题难
度较高的基础上仍然取得了很好的成绩，说明该同学是用心对待自己的课题研究了。冷嘉琪同学在工作站学习期间表现优秀，也希望在今
后的学习中继续保持对未知的好奇，对科学的追求，在科技创新的大道上不断成长！
——指导老师：上海大学副教授 柯显信

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