Age verification using random forests on facial 3D landmarks

JANDOVÁ, Marie; Marek DAŇKO a Petra URBANOVÁ. Age verification using random forests on facial 3D landmarks. Forensic Science International. Clare: Elsevier Ireland Ltd, 2021, roč. 318, January, s. 1-10. ISSN 0379-0738. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2020.110612.

Základní údaje

Originální název

Age verification using random forests on facial 3D landmarks

Autoři

JANDOVÁ, Marie; Marek DAŇKO a Petra URBANOVÁ

Vydání

Forensic Science International, Clare, Elsevier Ireland Ltd, 2021, 0379-0738

---

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30501 Forensic science

Stát vydavatele

Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Impakt faktor

Impact factor: 2.676

Kód RIV

RIV/00216224:14310/21:00120827

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

DOI

https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2020.110612

UT WoS

000608606000003

EID Scopus

2-s2.0-85097228322

Klíčová slova anglicky

age verification; age estimation; 3D facial models; random forests; FIDENTIS Database

Štítky

14314070, rivok

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno

---

Anotace

V originále

Three-dimensional facial images are becoming more and more widespread. As such images provide more information about facial morphology than 2D imagery, they show great promise for use in future forensic applications, including age estimation and verification. This paper proposes an approach using random forests, a machine learning method, to develop and test models for classification of legal age thresholds (15 years and 18 years) using 3D facial landmarks. Our approach was developed on a set of 3D facial scans from 394 Czech individuals (194 males and 200 females) aged between 10 and 25 years. The dataset was retrieved from a sizable database of Central European faces – The FIDENTIS 3D Face Database. Three main types of input variables were processed using random forests: I) shape (size-invariant) coordinates of 3D landmarks, II) size and shape coordinates of 3D landmarks, and III) inter-landmark distances, angles and indices. The performance rates for the combinations of variables and age threshold were expressed in terms of sensitivity and specificity. The overall accuracy rates varied from 71.4% to 91.5% (when the male and female samples were pooled). In general, higher accuracy was achieved for the age limit of 18 years than for 15 years. Whereas size-variant variables showed a better performance rate for the age limit of 15 years, the size-invariant variables (i.e., shape variables) were better for classifying individuals under 18 years. The verification models grounded on traditional variables (distances, angles, indices) yielded consistently higher performance rates on females than on males, whereas the inverse trend was observed for the models built on 3D coordinates. The results indicate that age verification based on 3D facial data with processing by the random forests method has high potential for further forensic or biometric applications.

---

Návaznosti

MUNI/A/1153/2019, interní kód MU	Název: Identifikační a predikční modely aplikované na kraniofaciální oblast člověka: inovace a validace Investor: Masarykova univerzita, Identifikační a predikční modely aplikované na kraniofaciální oblast člověka: inovace a validace, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1198/2017, interní kód MU	Název: Základní a aplikovaný výzkum kraniofaciálního komplexu člověka Investor: Masarykova univerzita, Základní a aplikovaný výzkum kraniofaciálního komplexu člověka, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1400/2018, interní kód MU	Název: Rozvoj aplikačního potenciálu morfologických znaků obličeje člověka Investor: Masarykova univerzita, Rozvoj aplikačního potenciálu morfologických znaků obličeje člověka, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1616/2020, interní kód MU	Název: Studium tělesných znaků člověka pro potřeby aplikované antropologie Investor: Masarykova univerzita, Studium tělesných znaků člověka pro potřeby aplikované antropologie
MUNI/31/01202011/2020, interní kód MU	Název: FIDENTIS Ageing – věkové přizpůsobení obličeje (Akronym: FIDENTIS Ageing) Investor: Masarykova univerzita, FIDENTIS Ageing – věkové přizpůsobení obličeje