J 2024

Head poses and grimaces: Challenges for automated face identification algorithms?

URBANOVÁ, Petra, Tomáš GOLDMANN, Dominik ČERNÝ a Martin DRAHANSKÝ

Základní údaje

Originální název

Head poses and grimaces: Challenges for automated face identification algorithms?

Autoři

URBANOVÁ, Petra (203 Česká republika, garant, domácí), Tomáš GOLDMANN (203 Česká republika), Dominik ČERNÝ (203 Česká republika, domácí) a Martin DRAHANSKÝ (203 Česká republika, domácí)

Vydání

SCIENCE & JUSTICE, ENGLAND, ELSEVIER SCI LTD, 2024, 1355-0306

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 1.900 v roce 2022

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001262494100001

Klíčová slova anglicky

Forensic image identification; Automated algorithms; Head pose; Facial expressions

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 30. 7. 2024 13:38, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

In today’s biometric and commercial settings, state-of-the-art image processing relies solely on artificial intelligence and machine learning which provides a high level of accuracy. However, these principles are deeply rooted in abstract, complex “black-box systems”. When applied to forensic image identification, concerns about transparency and accountability emerge. This study explores the impact of two challenging factors in automated facial identification: facial expressions and head poses. The sample comprised 3D faces with nine prototype expressions, collected from 41 participants (13 males, 28 females) of European descent aged 19.96 to 50.89 years. Pre-processing involved converting 3D models to 2D color images (256 × 256 px). Probes included a set of 9 images per individual with head poses varying by 5° in both left-to-right (yaw) and up-and-down (pitch) directions for neutral expressions. A second set of 3,610 images per individual covered viewpoints in 5° increments from −45° to 45° for head movements and different facial expressions, forming the targets. Pair-wise comparisons using ArcFace, a state-of-the-art face identification algorithm yielded 54,615,690 dissimilarity scores. Results indicate that minor head deviations in probes have minimal impact. However, the performance diminished as targets deviated from the frontal position. Right-to-left movements were less influential than up and down, with downward pitch showing less impact than upward movements. The lowest accuracy was for upward pitch at 45°. Dissimilarity scores were consistently higher for males than for females across all studied factors. The performance particularly diverged in upward movements, starting at 15°. Among tested facial expressions, happiness and contempt performed best, while disgust exhibited the lowest AUC values.

Návaznosti

MUNI/A/1597/2023, interní kód MU
Název: Rozvoj automatizace při zpracování obrazových dat ve forenzní a aplikované antropologii
Investor: Masarykova univerzita, Rozvoj automatizace při zpracování obrazových dat ve forenzní a aplikované antropologii
VB02000062, projekt VaV
Název: Detekce a identifikace osob v davu na základě letecké prospekce
Investor: Ministerstvo vnitra ČR, Detekce a identifikace osob v davu na základě letecké prospekce