Equipo de investigación desarrolla técnica de inteligencia artificial para la detección de expresiones faciales en 3D

Un equipo de investigación conjunto liderado por los profesores Ki-Hun Jeong y Doheon Lee del Instituto de Ciencia y Tecnología Avanzada de Corea (KAIST) ha desarrollado una nueva técnica para la detección de expresiones faciales mediante la combinación de técnicas de cámara de luz de campo cercano infrarrojo con inteligencia artificial (IA).

La investigación se publicó en Advanced Intelligent Systems.

Cámaras de luz de campo

Las cámaras de luz de campo contienen matrices de lentes microscópicas delante del sensor de imagen, lo que les permite caber en un teléfono inteligente. Al mismo tiempo, pueden adquirir la información espacial y direccional de la luz con una sola toma. 

Esta técnica de imagen se utiliza para reconstruir imágenes de muchas maneras diferentes, como multivistas, enfoque y adquisición de imágenes en 3D. 

Sin embargo, la técnica tiene algunas limitaciones. Las cámaras de luz de campo existentes han tenido dificultades para proporcionar un contraste de imagen preciso y una reconstrucción en 3D en ocasiones debido a las sombras causadas por fuentes de luz externas en el entorno. 

El equipo de investigación logró estabilizar la precisión de la reconstrucción de la imagen en 3D que dependía de la luz ambiental, y la técnica les permitió superar las limitaciones de las cámaras de luz de campo existentes. Desarrollaron una cámara nueva que se optimizó para la reconstrucción de la imagen en 3D de expresiones faciales, y la utilizaron para adquirir imágenes de alta calidad de la reconstrucción en 3D de expresiones faciales de diversas emociones. Podían lograrlo independientemente de las condiciones de iluminación del entorno.

Aprendizaje automático para distinguir expresiones

Luego, el equipo utilizó el aprendizaje automático para distinguir las expresiones faciales en las imágenes en 3D adquiridas, lo que logró una tasa de precisión del 85%. También calcularon la interdependencia de la información de distancia, que varía con la expresión facial en imágenes en 3D, para identificar la información que una cámara de luz de campo utiliza para distinguir las expresiones humanas. 

“La cámara de luz de campo subminiatura desarrollada por el equipo de investigación tiene el potencial de convertirse en la nueva plataforma para analizar cuantitativamente las expresiones faciales y las emociones de los humanos”, dijo el profesor Ki-Hun Jeong. 

Esta investigación podría tener un gran impacto en una amplia gama de industrias. 

“Podría aplicarse en diversos campos, incluyendo la atención médica móvil, el diagnóstico de campo, la cognición social y las interacciones entre humanos y máquinas”, dijo.