Programy do rozpoznawania i śledzenia twarzy

W obliczu wzrastającego zagrożenia światowym terroryzmem i wzmożonych potrzeb zapewnienia bezpieczeństwa, zaawansowane systemy rozpoznawania twarzy coraz bardziej zyskują na znaczeniu. Konieczność zapewnienia bezpieczeństwa obywatelom i całym społecznościom przyczynia się do udoskonalania technologii rozpoznawania twarzy w miejscach takich jak lotniska, węzły transportowe czy budynki użyteczności publicznej. W ramach projektu FER IN THE WILD (Facial Expression Recognition in the Wild), finansowanego ze środków UE, opracowano system automatycznego rozpoznawania mimiki twarzy do pracy w rzeczywistych, niekontrolowanych warunkach.

Rozwiązania zaproponowane przez zespół, polegające na automatycznej detekcji twarzy i śledzeniu cech charakterystycznych osób przebywających w danym momencie w miejscu publicznym, są złożone, a sam system może pracować w czasie rzeczywistym. Powstała nowatorska metoda elastycznego dopasowywania obrazów twarzy, uwzględniająca model tekstury w oparciu o mapy reakcji generowane za pośrednictwem specjalnych filtrów. Następnie model został udoskonalony przy użyciu regresji dyskryminacyjnej, a mówiąc dokładniej metod Discriminative Fitting of Response Maps i Generative Fitting of Response Maps.

Na tej podstawie przygotowano program treningowy w modelu przyrostowym, umożliwiający aktualizację modeli deformowalnych do dyskryminacyjnego rozpoznawania twarzy w sposób automatyczny. To umożliwia szybkie dostosowanie się systemu do śledzonego obiektu, a z czasem jego personalizację. Po zakończeniu prac nad śledzeniem twarzy w czasie rzeczywistym zespół uzupełnił program o możliwość rozpoznawania mimiki twarzy, który dopasowuje model trójwymiarowy kształtu twarzy do opracowanych cech charakterystycznych.

Podsumowując, omawiany projekt przyczynił się do stworzenia wydajnego programu dyskryminującego, pracującego w warunkach rzeczywistych, oferującego znacznie lepsze efekty niż dotychczas. Powstał nowy i gotowy do wykorzystania program do rozpoznawania twarzy w czasie rzeczywistym, który po udostępnieniu za darmo w internecie został pobrany przez tysiące użytkowników.

Wraz z postępem technologii elastycznego rejestrowania i śledzenia obiektów, program może w przyszłości okazać się przydatny w obrazowaniu medycznym. Natomiast już teraz wyniki projektu pomagają w udoskonalaniu monitoringu bezpieczeństwa.