本发明提供了一种基于表情识别的人机情感交互系统及方法；系统包括图像采集模块、图像处理模块、表情识别模块、人机交互模块和统计与存储模块；通过图像采集模块采集人脸图像，利用图像处理模块对所采集的人脸图像进行灰度化及尺寸调节等处理，利用表情识别方法识别人脸图像的表情，人机交互模块根据人脸表情提供回应给使用者；利用统计与存储模块分析得人物此时的心理状态并进行记录，同时提供统计查询功能给使用者。本发明用于智能设备时，可给出特定的人性化的回应，提高了机器的智能性；用于心理护理型机器人时，可实时捕捉患者表情，并与患者进行简单而有效地交流，实现对心理疾病患者的安全型实时监护，并为医生提供治疗的有效数据依据。