scholarly journals Predicting Depression, Anxiety, and Stress Levels from Videos Using the Facial Action Coding System

Sensors ◽  
2019 ◽  
Vol 19 (17) ◽  
pp. 3693 ◽  
Author(s):  
Mihai Gavrilescu ◽  
Nicolae Vizireanu

We present the first study in the literature that has aimed to determine Depression Anxiety Stress Scale (DASS) levels by analyzing facial expressions using Facial Action Coding System (FACS) by means of a unique noninvasive architecture on three layers designed to offer high accuracy and fast convergence: in the first layer, Active Appearance Models (AAM) and a set of multiclass Support Vector Machines (SVM) are used for Action Unit (AU) classification; in the second layer, a matrix is built containing the AUs’ intensity levels; and in the third layer, an optimal feedforward neural network (FFNN) analyzes the matrix from the second layer in a pattern recognition task, predicting the DASS levels. We obtained 87.2% accuracy for depression, 77.9% for anxiety, and 90.2% for stress. The average prediction time was 64 s, and the architecture could be used in real time, allowing health practitioners to evaluate the evolution of DASS levels over time. The architecture could discriminate with 93% accuracy between healthy subjects and those affected by Major Depressive Disorder (MDD) or Post-traumatic Stress Disorder (PTSD), and 85% for Generalized Anxiety Disorder (GAD). For the first time in the literature, we determined a set of correlations between DASS, induced emotions, and FACS, which led to an increase in accuracy of 5%. When tested on AVEC 2014 and ANUStressDB, the method offered 5% higher accuracy, sensitivity, and specificity compared to other state-of-the-art methods.

2020 ◽  
Vol 13 (3) ◽  
pp. 483-500
Author(s):  
Carlos Magno Machado Dias ◽  
Carlos Alberto Gonçalves ◽  
Ângela Maria Ribeiro

This work aims to quantitatively and qualitatively evaluate the valence of voters’ emotional response to changes in the scenarios in videos of political propaganda. The experiment was conducted in a laboratory with a fictitious candidate and content. We used four different scenarios: one with a completely white background, one simulating a library, one with a popular house, and one with luxury houses. We use the Facial Action Coding System (FACS) as an instrument to measure emotions. We found statistical differences between the intensity of the valences throughout the video (n=108). The work empirically demonstrated that the scenarios can enhance the emotional effects of this type of advertising.


Author(s):  
Florian Juen ◽  
Eva Bänninger Huber ◽  
Doris Peham

In dieser Arbeit werden zwei Studien präsentiert, welche Alters- und Geschlechtsunterschiede beim Erkennen von Emotionen im Gesichtsausdruck von Kindern und Jugendlichen untersuchten. Dabei kam eine neu entwickelte Bilderserie zum Einsatz. Die Bilder zeichnen sich dadurch aus, dass die mimischen Affektausdrücke in authentischen, interaktiven Situationen gefilmt wurden und die Auswahl der Einzelbilder auf der Basis objektiver Kodierungen mit den Facial Action Coding System (FACS) getroffen wurde. In der ersten Studie schätzten 275 Kinder und Jugendliche im Alter von 8 bis 14 Jahren (M = 10.46, SD = 1.45) 24 Bilder ein, auf welchen die Basisemotionen Freude, Ärger, Trauer, Überraschung, Angst und Ekel in jeweils vier Varianten abgebildet waren. 55.4 % der Bilder wurden dabei richtig erkannt, wobei Mädchen signifikant bessere Leistungen zeigten als Jungen. Am besten erkannt wurde Freude vor Ekel, gefolgt von Überraschung, Trauer, Ärger und Angst. Altersunterschiede waren nicht feststellbar. Die zweite Studie untersuchte die Emotionserkennungsfähigkeit bei Kindergartenkindern. Dazu wurden 62 Kindern zwischen 3 und 6 Jahren (M = 4.84, SD = 0.93) jeweils zwei Bilder pro Basisemotion vorgelegt. Die Erkennungsleistung lag hier bei 41.4 %, wobei Freude, wie auch bereits in der ersten Studie, am besten erkannt wurde, gefolgt von Trauer, Überraschung und Ärger sowie von Ekel und Angst. In Studie 2 zeigten sich Altersunterschiede dahingehend, dass ältere Kinder (5 – 6 Jahre) Emotionen insgesamt besser erkannten als die jüngeren Kinder (3 – 4 Jahre), insbesondere Überraschung und Trauer. Geschlechtsunterschiede wurden keine gefunden.


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