Guided Interpretable Facial Expression Recognition via Spatial Action Unit Cues
Notice bibliographique
Résumé
Although state-of-the-art classifiers for facial expression recognition (FER) can achieve a high level of accuracy, they lack interpretability, an important feature for end-users. Experts typically associate spatial action units (AUs) from a codebook to facial regions for the visual interpretation of expressions. In this paper, the same expert steps are followed. A new learning strategy is proposed to explicitly incorporate AU cues into classifier training, allowing to train deep interpretable models. During training, this AU codebook is used, along with the input image expression label, and facial landmarks, to construct a AU heatmap that indicates the most discriminative image regions of interest w.r.t the facial expression. This valuable spatial cue is leveraged to train a deep interpretable classifier for FER. This is achieved by constraining the spatial layer features of a classifier to be correlated with AU heatmaps. Using a composite loss, the classifier is trained to correctly classify an image while yielding interpretable visual layer-wise attention correlated with AU maps, simulating the expert decision process. Our strategy only relies on image class expression for supervision, without additional manual annotations. Our new strategy is generic, and can be applied to any deep CNN - or transformer-based classifier without requiring any architectural change or significant additional training time. Our extensive evaluation<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">1</sup><sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">1</sup>Our code is available at:https://github.com/sbelharbi/interpretable-fer-aus. on two public benchmarks RAF-DB, and AffectNet datasets shows that our proposed strategy can improve layer-wise interpretability without degrading classification performance. In addition, we explore a common type of interpretable classifiers that rely on class activation mapping (CAM) methods, and show that our approach can also improve CAM interpretability.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,034 | 0,008 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».