컴퓨터 비전은 인간보다 비밀스런 미세표정을 감지 잘한다

많은 사람들은 미세표정을 감지할 수 없습니다. 아주 작거나 순식간에 지나가는 얼굴 근육의 움직임을 눈으로 보고 알아채기는 힘들기 때문입니다. 미세표정은 마음 속에 숨겨진 감정을 드러내는 아주 세밀한 얼굴 근육의 움직임입니다. 다른 사람의 속마음을 잘 읽는 사람은 이러한 작은 근육변화에 익숙하 잘 알아차립니다.

컴퓨터 비전은 인간보다 비밀스런 미세표정을 감지 잘한다

하지만 미세표정을 감지하는 사람도 항상 정확하지는 않습니다. 2012년에 핀란드 연구진은 세계 최초로 컴퓨터를 사용한 미세표정 감지 시스템을 발표했습니다. 이후 컴퓨터의 인식률은 점점 더 좋아지고 있습니다. 이번 2015년 11월에 arXiv에 발표된 논문에서는 새로운 컴퓨터 비전 알고리즘을 발표하고 있습니다. 이번 알고리즘은 인간보다 인간의 표정을 더 정확히 읽을 수 있다고 합니다.

실험을 하기 위해 먼저 데이터베이스를 준비하였습니다. 연구팀은 피실험자 20명에게서 감정 반응을 이끌어내기 위해서 미리 준비한 영상을 보여주었습니다. 이후 당시 기분을 설명하기 위한 설문을 진행하였습니다. 그리고 초고속 카메라를 사용하여 164개의 미세 표정을 찾아내는데 성공하였습니다.

이렇게 모은 표정을 알고리즘이 인식하고 해석할 수 있도록 하였습니다. 먼저 움직이고 있는 얼굴 부분을 파악하여 그 부위의 왜곡을 늘려서 미세표정을 확대 할 수 있었습니다. 이를 통해 매우 고도의 인식력을 가질 수 있었습니다. 이후 이런 특정 움직임이 어떤 감정과 연결되는지 파악하도록 알고리즘을 학습시킬 수 있었습니다.

연구팀은 알고리즘과 인간이 미세표정 영상을 보이고 대답하도록 실험하였습니다. 어떤 감정을 가지고 있는지 알아 맞추는 시합이었습니다. 인간은 72% 정답률을 보였지만 알고리즘은 최고 82%의 정답률을 보였습니다.

두번째로는 긴 영상 속에서 미세표정을 찾도록 하였습니다. 연구진은 참가자들에게 쉽게 할 수 있도록 도움을 주었습니다. 동영상을 다시 볼 수 있으며 미세한 표정이 보여진 횟수를 적기만 하면 되었습니다. 하지만 인간 참가자는 너무 어려워했습니다. 정답율은 약 50%였습니다. 반면에 알고리즘은 약 42%의 정답률을 보였습니다. 압도적으로 높은 수치는 아니지만 동영상과 같이 빠른 화면에 순간적으로 지나가는 감정을 읽어낸다니 놀라운 일이라 생각됩니다.