Team di ricerca sviluppa tecnica AI per la rilevazione delle espressioni facciali 3D

Un team di ricerca congiunto guidato dai professori Ki-Hun Jeong e Doheon Lee del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha sviluppato una nuova tecnica per la rilevazione delle espressioni facciali combinando tecniche di fotocamera a luce a campo vicino con l’intelligenza artificiale (AI).

La ricerca è stata pubblicata in Advanced Intelligent Systems.

Fotocamere a campo di luce

Le fotocamere a campo di luce contengono matrici di micro-lenti davanti al sensore di immagine, e ciò consente loro di adattarsi a uno smartphone. Allo stesso tempo, possono ancora acquisire le informazioni spaziali e direzionali della luce con un solo scatto.

Questa tecnica di imaging viene utilizzata per ricostruire immagini in molti modi diversi, come ad esempio multiview, refocusing e acquisizione di immagini 3D.

Tuttavia, la tecnica ha alcune limitazioni. Le fotocamere a campo di luce esistenti hanno faticato a fornire un contrasto di immagine preciso e una ricostruzione 3D a causa delle ombre causate da fonti di luce esterne nell’ambiente.

Il team di ricerca è stato in grado di stabilizzare l’accuratezza della ricostruzione dell’immagine 3D che dipendeva dalla luce ambientale, e la tecnica ha consentito loro di superare le limitazioni delle fotocamere a campo di luce esistenti. Hanno sviluppato una nuova fotocamera ottimizzata per la ricostruzione 3D delle espressioni facciali e l’hanno utilizzata per acquisire immagini di alta qualità della ricostruzione 3D delle espressioni facciali di varie emozioni. Ciò è stato possibile indipendentemente dalle condizioni di illuminazione dell’ambiente.

Apprendimento automatico per distinguere le espressioni

Il team ha quindi utilizzato l’apprendimento automatico per distinguere le espressioni facciali nelle immagini 3D acquisite, raggiungendo un tasso di accuratezza dell’85%. Hanno anche calcolato l’interdipendenza delle informazioni di distanza, che varia con l’espressione facciale nelle immagini 3D, per identificare le informazioni che una fotocamera a campo di luce utilizza per distinguere le espressioni umane.

“La fotocamera a campo di luce sub-miniaturizzata sviluppata dal team di ricerca ha il potenziale per diventare la nuova piattaforma per analizzare quantitativamente le espressioni facciali e le emozioni degli esseri umani”, ha detto il professor Ki-Hun Jeong.

Questa ricerca potrebbe avere un grande impatto su una vasta gamma di settori.

“Potrebbe essere applicata in vari campi, tra cui la sanità mobile, la diagnosi sul campo, la cognizione sociale e l’interazione uomo-macchina”, ha detto.