Deteccion de caras

DETECCIÓN DE CARAS Y ANÁLISIS DE EXPRESIONES FACIALES

1. Introducción. 3 2. Preliminares. 4 3. Detección de caras. 5 3.1. Enfoques basados en los rasgos faciales. 5 3.1.1. Análisis a bajo nivel 5 3.1.2. Análisis de rasgos. 6 3.1.3. Modelos de silueta activa. 7 3.2. Enfoques basados en la imagen. 7 3.2.1. Subespacios lineales. 7 3.2.2. Redes neuronales. 8 3.2.3. Análisis estadístico. 8 4.Análisis de expresiones faciales. 9 4.1. Extracción de rasgos. 9 4.2. Cálculo de las unidades de acción. 10 4.2.1. Modelo frontal 10 4.2.2. Modelo lateral 12 4.2.3. Combinación de los modelos. 12 4.3. Clasificación emocional 13 5. Conclusiones. 14 6. Bibliografía. 15

1. Introducción Dentro de las aplicaciones de procesado de imágenes digitales, un campo muy interesante y ahora en auge es el quetrata acerca de la detección de rostros humanos en una fotografía o en un vídeo. La detección de caras lleva ya algún tiempo desarrollándose; fue en la década de los setenta cuando surgieron los primeros algoritmos, basados en técnicas heurísticas y antropométricas. Dichos algoritmos fallaban bastante, y eran muy sensibles a los cambios. En principio sólo detectaban una cara en una fotografía confondo blanco (la típica foto carné). Si queríamos además reconocer a un sujeto con gafas, había que cambiar todo el algoritmo. Estas investigaciones se abandonaron debido a que por entonces la detección facial no tenía utilidad, a causa de la falta de desarrollo de la tecnología. Fue en la década de los noventa cuando el desarrollo de algoritmos que detectaban rostros inició su auge, dado que latecnología empezaba a permitir la reproducción de vídeos, videoconferencias, los procesadores eran cada vez más rápidos, etc. De todos modos, incluso hoy detectar caras en una imagen puede llevar desde pocas milésimas hasta varios segundos, según el tamaño de la imagen, la fiabilidad del algoritmo, etc. En cuanto al reconocimiento de expresiones faciales, es un campo cuyo estudio se ha iniciado hacepoco. El interés por hacer interfaces hombre-máquina cada vez más inteligentes ha propiciado el desarrollo de algoritmos capaces de detectar emociones en un rostro humano. Aunque esto tal vez suene ahora mismo a ciencia-ficción, puede que algún día los ordenadores sean capaces de mostrarse más o menos amables con nosotros en función del estado de ánimo que tengamos...

2. Preliminares Detectaruna cara supone el primer paso hacia el reconocimiento de la misma. Es decir, antes de saber quién es la persona que aparece en una imagen, debemos idear algoritmos que permitan detectar automáticamente que en la fotografía aparece una cara. Los objetivos de este ámbito de desarrollo (detección y posterior reconocimiento) son: · Videoconferencias. Se podrían idear algoritmos para detectar una caraen una secuencia de vídeo y hacerle un seguimiento, de forma que la cámara ajuste su campo de visión adecuadamente si el individuo se mueve, o cuelgue de forma automática si se va. Vigilancia de multitudes. Estos algoritmos son perfectos en caso de que alguien buscado por la justicia se intente camuflar en medio de una multitud, por ejemplo, una manifestación o un estadio de fútbol. No hay más quehacer barridos entre la gente y dejar que el ordenador haga el resto. Seguridad doméstica. Existen sistemas que vigilan un hogar mediante cámaras de seguridad, y que avisan a la policía en caso de que alguien entre en la casa. Con estos algoritmos se podría averiguar además si el que entra es conocido (por lo que no hay que dar parte) o desconocido.

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También se encuentra aplicación enel campo del diseño de interfaces hombre-máquina inteligentes, aunque sólo como paso previo para la detección de expresiones faciales. En este documento trataremos de explicar los distintos métodos que se pueden utilizar para detectar una cara, y veremos como ninguno de ellos es efectivo al cien por cien, dado que cada uno tiene sus deficiencias. Igualmente, expondremos un posible método para...