<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">inform</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Информатика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Informatics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1816-0301</issn><issn pub-type="epub">2617-6963</issn><publisher><publisher-name>UIIP NASB</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.37661/1816-0301-2025-22-3-35-44</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">inform-1370</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, ИЗОБРАЖЕНИЙ, РЕЧИ, ТЕКСТА И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SIGNAL, IMAGE, SPEECH, TEXT PROCESSING AND PATTERN RECOGNITION</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Извлечение и анализ микровыражений в задаче нейросетевого распознавания лжи по видеоизображению лица</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Extracting and analysing micro-expressions in a neural network lie detection task</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Котова</surname><given-names>К. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kotova</surname><given-names>K. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Котова Ксения Андреевна – магистрант, факультет радиофизики и компьютерных технологий.</p><p>пр. Независимости, 4, Минск, 220030</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ksenia A. Kotova - Undergraduate of Belarusian State University, Faculty of Radiophysics and Computer Technologies.</p><p>Nezavisimosti av., 4, Minsk, 220030</p></bio><email xlink:type="simple">ksyu.kotova.79@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Садов</surname><given-names>В. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sadov</surname><given-names>V. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Садов Василий Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры интеллектуальных систем факультета радиофизики и компьютерных технологий.</p><p>пр. Независимости, 4, Минск, 220030</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vasiliy S. Sadov - Ph. D. (Eng.), Assoc. Prof., Prof. of the Department of Intelligent Systems, Faculty of Radiophysics and Computer Technologies, Belarusian State University.</p><p>Nezavisimosti av., 4, Minsk, 220030</p></bio><email xlink:type="simple">sadov@bsu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белорусский государственный университет</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belarusian State University</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>10</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><volume>22</volume><issue>3</issue><fpage>35</fpage><lpage>44</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Котова К.А., Садов В.С., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Котова К.А., Садов В.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kotova K.A., Sadov V.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://inf.grid.by/jour/article/view/1370">https://inf.grid.by/jour/article/view/1370</self-uri><abstract><sec><title>Ц е л и</title><p>Ц е л и. Целями исследования являются сбор данных, разработка алгоритма автоматического извлечения микровыражений из видеозаписей, а также формирование правил комбинаций двигательных единиц, на основе которых определяются базовые эмоции человека.</p></sec><sec><title>М е т о д ы</title><p>М е т о д ы. Микровыражения лица человека – это короткая непроизвольная реакция, которая может появляться при попытке человека скрыть его истинные эмоции. При решении задачи распознавания лжи микровыражения играют ключевую роль и служат важным индикатором сокрытия правдивой информации. В статье для анализа мимики из системы кодирования лицевых движений (Facial Action Coding System, FACS) использовались двигательные единицы (Action Units, AUs), полученные с помощью библиотеки py-feat.</p></sec><sec><title>Р е з у л ь т а т ы</title><p>Р е з у л ь т а т ы. Собран набор данных, состоящий из видеозаписей группы конкретных людей. Разработаны правила на основе комбинаций двигательных единиц и их интенсивностей для определения базовых эмоций, а также сформулирован алгоритм определения и извлечения микровыражений из видеозаписей. Результат исследования алгоритма показал отрицательную корреляцию эмоции радости с фактом проявления лжи.</p></sec><sec><title>З а к л ю ч е н и е</title><p>З а к л ю ч е н и е. Полученные результаты позволяют расширить информационный базис при нейросетевом распознавании лжи по видеоряду с изображениями лица за счет детектирования и анализа на них микровыражений.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>O b j e c t i v e s</title><p>O b j e c t i v e s. The objectives of the study are to collect data, develop an algorithm for automatic extraction of microexpressions from video recordings, and form rules for combinations of motor units, based on which basic human emotions are determined.</p></sec><sec><title>M e t h o d s</title><p>M e t h o d s. Human facial microexpressions are brief, involuntary reactions that may appear when a person attempts to hide their true emotions. Microexpressions play a key role in lie detection and are an important indicator of the concealment of truthful information. In this article, Action Units (movement units) obtained using the py-feat library from the Facial Action Coding System (FACS) were used to analyse facial expressions.</p></sec><sec><title>R e s u l t s</title><p>R e s u l t s. A dataset consisting of video recordings of a group of specific people was collected. Rules were developed based on combinations of action units and their intensities to determine basic emotions. An algorithm for determining and extracting microexpressions from video recordings was also formulated. The results of the algorithm study showed a negative correlation between the emotion of joy and the manifestation of lying.</p></sec><sec><title>C o n c l u s i o n</title><p>C o n c l u s i o n. The results obtained allow us to expand the information base for neural network lie detection using a video series of facial images by detecting and analysing microexpressions on them.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>базовые эмоции</kwd><kwd>извлечение микровыражений</kwd><kwd>python-библиотека py-feat</kwd><kwd>двигательные единицы</kwd><kwd>система кодирования лицевых движений</kwd><kwd>эмоциональное состояние</kwd><kwd>вариативность комбинаций</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>basic emotions</kwd><kwd>micro-expression extraction</kwd><kwd>python library py-feat</kwd><kwd>Action Units (AUs)</kwd><kwd>Facial Action Coding System (FACS)</kwd><kwd>emotional state</kwd><kwd>variability of combinations</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Экман, П. Психология лжи. Обмани меня, если сможешь / П. Экман ; пер. с англ. – СПб. : Питер, 2021. – 384 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ekman P. Telling Lies: Clues to Deceit in the Marketplace, Politics, and Marriage. New York, W. W. Norton &amp; Company, 1985, 368 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Экман, П. Узнай лжеца по выражению лица / П. Экман ; пер. с англ. – СПб. : Питер, 2019. – 272 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ekman P. Unmasking the Face: A Guide to Recognizing Emotions From Facial Expressions. Los Altos, CA, Malor Books, 2003, 212 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Экман, П. Психология эмоций. Я знаю, что ты чувствуешь / П. Экман ; пер. с англ. – СПб. : Питер, 2014. – 336 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ekman P. Emotions Revealed: Understanding Faces and Feelings. Phoenix, Nairobi, Kenyan, 2004, 336 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ekman, P. What the Face Reveals: Basic and Applied Studies of Spontaneous Expression Using the Facial Action Coding System (FACS) / P. Ekman, E. L. Rosenberg. – N. Y. : Oxford University Press, 2005. – 662 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ekman P., Rosenberg E. L. What the Face Reveals: Basic and Applied Studies of Spontaneous Expression Using the Facial Action Coding System (FACS). New York, Oxford University Press, 2005. – 662 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Facial Action Coding System (FACS). – United Kingdom, 2025. – URL: https://www.eiagroup.com/resources/facial-expressions/facs-explained/ (date of access: 01.08.2025).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Facial Action Coding System (FACS). United Kingdom, 2025. Available at: https://www.eiagroup.com/resources/facial-expressions/facs-explained/ (accessed 01.08.2025).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Py-Feat: Python Facial Expression Analysis Toolbox. – Germany, 2022–2025. – URL: https://py-feat.org/pages/intro.html (date of access: 08.08.2025).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Py-Feat: Python Facial Expression Analysis Toolbox. Germany, 2022–2025. Available at: https://py-feat.org/pages/intro.html (accessed 08.08.2025).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Py-Feat: Python Facial Expression Analysis Toolbox / J. H. Cheong, T. Xie, S. Byrne, L. J. Chang. – Germany : Dartmouth College, 2021. – URL: https://www.researchgate.net/publication/350749851_Py-Feat_Python_Facial_Expression_Analysis_Toolbox (date of access: 01.08.2025).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheong J. H., Xie T., Byrne S., Chang L. J. Py-Feat: Python Facial Expression Analysis Toolbox. Germany, Dartmouth College, 2021. Available at: https://www.researchgate.net/publication/350749851_Py-Feat_Python_Facial_Expression_Analysis_Toolbox (accessed 01.08.2025).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Котова, К. А. Формирование набора данных для обучения метода случайных лесов в задачах распознавания лжи по мимике лица / К. А. Котова // Интеллектуальные, сенсорные и мехатронные системы-2025 : сб. науч. тр. (по материалам студенческих науч.-техн. конф.) / Белорус. нац. техн. ун-т ; редкол.: А. В. Стаселович, Е. А. Богданова ; сост.: С. А. Рыбчак, Е. А. Богданова, П. С. Колесников. – Минск : БНТУ, 2025. – С. 70–74.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kotova K. A. Formation of a dataset for training the random forest method in tasks of lie detection based on facial expressions. Intellektual'nye, sensornye i mehatronnye sistemy-2025 : sbornik nauchnyh trudov (po materialam studencheskih nauchno-tehnicheskih konferencij) [Intelligent, Sensory and Mechatronic Systems-2025: Collection of Scientific Papers (Based on Materials from Student Scientific and Technical Conferences)]. Ed. board: A. V. Staselovich, E. A. Bogdanova ; compiled by S. A. Rybchak, E. A. Bogdanova, P. S. Kolesnikov. Minsk, Belorusskij nacional'nyj tehnicheskij universitet, 2025, pp. 70–74 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Davison, A. K. Objective classes for micro-facial expression recognition / A. K. Davison, W. Merghani, M. H. Yap // Journal of Imaging. – 2018. – Vol. 4, no. 10. – URL: https://www.mdpi.com/2313-433X/4/10/119 (date of access: 01.08.2025).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Davison A. K., Merghani W., Yap M. H. Objective classes for micro-facial expression recognition. Journal of Imaging, 2018, vol. 4, no. 10. Available at: https://www.mdpi.com/2313-433X/4/10/119 (accessed 01.08.2025).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
