顔検出

顔検出は、デジタル画像内の人間の顔を識別するためにさまざまなアプリケーションで使用されているコンピュータ技術です。^{[1]顔検出は、人間が視覚的なシーン内で顔を見つけて注意を払う}心理的プロセスを指すこともあります。^[2]

定義と関連アルゴリズム

顔検出は、オブジェクトクラス検出の特殊なケースと見なすことができます。オブジェクトクラス検出では、画像内の特定のクラスに属するすべてのオブジェクトの位置とサイズを見つけます。例としては、上半身、歩行者、車などがあります。顔検出は、1. 収集された画像またはビデオに人間の顔があるか? 2. 顔はどこにあるのか? という 2 つの質問に答えるだけです。

顔検出アルゴリズムは、正面から見た人間の顔の検出に重点を置いています。これは、人物の画像を少しずつ照合する画像検出に似ています。画像はデータベースに保存されている画像と一致します。データベース内の顔の特徴が変化すると、照合プロセスは無効になります。^[3]

遺伝的アルゴリズムと固有顔^[4]技術に基づく信頼性の高い顔検出アプローチ：

まず、グレーレベル画像内のすべての谷領域をテストして、人間の目の可能性のある領域を検出します。次に、遺伝的アルゴリズムを使用して、眉毛、虹彩、鼻孔、口角を含むすべての顔の可能性のある領域を生成します。^[3]

顔候補はそれぞれ正規化され、照明の不均一性によって生じる照明効果と、頭の動きによるシャーリング効果の両方が軽減されます。各候補の適合値は、固有顔への投影に基づいて測定されます。数回の反復処理の後、適合値の高い顔候補がすべて選択され、さらに検証されます。この段階で、顔の対称性が測定され、顔候補ごとに異なる顔の特徴の存在が検証されます。^{[引用が必要]}

アプリケーション

顔のモーションキャプチャ

顔認識

顔検出は生体認証で使用され、多くの場合、顔認識システムの一部として（または顔認識システムと一緒に）使用されます。また、ビデオ監視、ヒューマンコンピュータインターフェース、画像データベース管理にも使用されます。

写真

最近のデジタルカメラの中には、オートフォーカスに顔検出機能を使用しているものがあります。^{[5]顔検出機能は、パンアンドスケールの}ケンバーンズ効果を使用した写真スライドショーで関心領域を選択する場合にも役立ちます。

最近の家電製品も笑顔検出機能を使って適切なタイミングで写真を撮影します。

マーケティング

顔検出はマーケティング担当者の関心を集めています。ウェブカメラをテレビに組み込むと、通り過ぎる人の顔を検出できます。システムは顔の人種、性別、年齢層を計算します。情報が収集されると、検出された人種/性別/年齢に特化した一連の広告を再生できます。

このようなシステムの例としてはOptimEyesがあり、 Amscreenデジタルサイネージシステムに統合されています。^[6] ^[7]

感情的推論

顔検出は感情推論のソフトウェア実装の一部として使用できます。感情推論は、自閉症の人が周囲の人々の感情を理解するのに役立ちます。^[8]

AI を活用した顔の感情検出は近年大きな注目を集めており、さまざまなモデルを使用して人間の感情状態を解釈しています。OpenAI の CLIP モデル^[9]は、ディープラーニングを使用して画像とテキストを関連付け、感情的なコンテンツの微妙な理解を容易にする例です。たとえば、ネットワーク心理測定アプローチと組み合わせたこのモデルは、政治家の表情の変化に基づいて政治演説を分析するために使用されています。^[10]研究では一般的にこれらのテクノロジーの有効性が強調されており、AI は表情 (音声イントネーションや書き言葉の有無にかかわらず) を分析して感情を推測できますが、密接に関連する感情を正確に区別したり、文化的ニュアンスを理解したりするには課題が残っています。^[11]

唇の動きを読む

顔検出は、視覚的な手がかりから言語を推測するプロセスに不可欠です。自動唇読影は、セキュリティが重要な場合に必要となる、誰が話しているかをコンピューターが判断するのに役立つアプリケーションです。

参照

参考文献

^ 「顔検出：顔認識と検索ホームページ」。
^ ルイス、マイケル B; エリス、ハディン D (2003)、「顔の検出方法: 心理学的証拠の調査」、国際画像システム技術ジャーナル、13 : 3–7、doi :10.1002/ima.10040、S2CID 14976176
^ ab Sheu, Jia-Shing; Hsieh, Tsu-Shien; Shou, Ho-Nien (2014年12月1日). 「三角形の幾何学的変形を使用した顔の表情の自動生成」. Journal of Applied Research and Technology . 12 (6): 1115–1130. doi : 10.1016/S1665-6423(14)71671-2 . ISSN 2448-6736.
^ Jun Zhang、Yong Yan、 Lades 、 M. (1997)。「顔認識：固有顔、弾性マッチング、ニューラルネット」IEEE紀要。85 (9): 1423–1435。doi :10.1109/5.628712。
^ 「DCRP レビュー: Canon PowerShot S5 IS」。Dcresource.com。2009 年 2 月 21 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年 2 月 15 日閲覧。
^ テスコの顔検出が不必要な監視パニックを引き起こす、Facebook は 10 代の若者に失敗、Google+ に疑問 | テクノロジー | theguardian.com
^ IBM は顔認識のプライバシー問題に対処する必要がある | テクノロジー | amarvelfox.com ^{[永久リンク切れ‍ ]}
^ Bathelt, Joe; Geurts, Hilde M.; Borsboom, Denny (2022-06-01). 「部分の総和以上のもの：ネットワーク心理測定学とネットワーク神経科学の融合と自閉症への応用」.ネットワーク神経科学. 6 (2): 445–466. doi :10.1162/netn_a_00222. ISSN 2472-1751. PMC 9207995. PMID 35733421 .
^ openai/CLIP、OpenAI、2024-08-16、2024-08-16取得
^ Tomašević, Aleksandar; Major, Sara (2024-08-01). 「政治における感情の動的探索的グラフ分析」. Advances.in/Psychology . 2 : e312144. doi :10.56296/aip00021. ISSN 2976-937X.
^ Khare, Smith K.; Blanes-Vidal, Victoria; Nadimi, Esmaeil S.; Acharya, U. Rajendra (2024-02-01). 「感情認識と人工知能：系統的レビュー（2014–2023）と研究の推奨事項」. Information Fusion . 102 : 102019. doi :10.1016/j.inffus.2023.102019. ISSN 1566-2535.

外部リンク

画像内の顔検出：調査
顔検出と認識: オンラインデモ

[1] 「顔検出：顔認識と検索ホームページ」。

[2] ルイス、マイケル B; エリス、ハディン D (2003)、「顔の検出方法: 心理学的証拠の調査」、国際画像システム技術ジャーナル、13 : 3–7、doi :10.1002/ima.10040、S2CID 14976176

[a-3] Sheu, Jia-Shing; Hsieh, Tsu-Shien; Shou, Ho-Nien (2014年12月1日). 「三角形の幾何学的変形を使用した顔の表情の自動生成」. Journal of Applied Research and Technology . 12 (6): 1115–1130. doi : 10.1016/S1665-6423(14)71671-2 . ISSN 2448-6736.

[4] ^ Jun Zhang、Yong Yan、 Lades 、 M. (1997)。「顔認識：固有顔、弾性マッチング、ニューラルネット」IEEE紀要。85 (9): 1423–1435。doi :10.1109/5.628712。

[5] 「DCRP レビュー: Canon PowerShot S5 IS」。Dcresource.com。2009 年 2 月 21 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年 2 月 15 日閲覧。

[6] テスコの顔検出が不必要な監視パニックを引き起こす、Facebook は 10 代の若者に失敗、Google+ に疑問 | テクノロジー | theguardian.com

[7] IBM は顔認識のプライバシー問題に対処する必要がある | テクノロジー | amarvelfox.com ^{[永久リンク切れ‍ ]}

[8] Bathelt, Joe; Geurts, Hilde M.; Borsboom, Denny (2022-06-01). 「部分の総和以上のもの：ネットワーク心理測定学とネットワーク神経科学の融合と自閉症への応用」.ネットワーク神経科学. 6 (2): 445–466. doi :10.1162/netn_a_00222. ISSN 2472-1751. PMC 9207995. PMID 35733421 .

[9] /CLIP、OpenAI、2024-08-16、2024-08-16取得

[10] Tomašević, Aleksandar; Major, Sara (2024-08-01). 「政治における感情の動的探索的グラフ分析」. Advances.in/Psychology . 2 : e312144. doi :10.56296/aip00021. ISSN 2976-937X.

[11] Khare, Smith K.; Blanes-Vidal, Victoria; Nadimi, Esmaeil S.; Acharya, U. Rajendra (2024-02-01). 「感情認識と人工知能：系統的レビュー（2014–2023）と研究の推奨事項」. Information Fusion . 102 : 102019. doi :10.1016/j.inffus.2023.102019. ISSN 1566-2535.