Sketch to Photo Matching: A Feature-based Approach (Klare and Jain [2010])
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- Evelyn Ramires Cruz
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1 Sketch to Photo Matching: A Feature-based Approach (Klare and Jain [2010]) Marco Antonio de A. Silva Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCC Departamento de Computação - DECOM Universidade Federal de Ouro Preto - UFOP 20 de Setembro de 2012 Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
2 Sumário 1 Introdução 2 Trabalhos Relacionados 3 Método 4 Resultados 5 Referência Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
3 Introdução Introdução A verdadeira identidade de um indivíduo é uma informação inestimável. Criminosos geralmente tentam não ser reconhecidos, assim evitando à aplicação da lei. Porém o avanço na área de reconhecimento biométrico tem oferecido métodos para auxiliar na identificação desses indivíduos. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
4 Introdução Introdução Os sistemas biométricos geralmente analisam estes três itens: a impressão digital, o rosto e a íris. Ainda que os sistemas biométricos que utilizam a impressão digital e a íris sejam mais maduros, o reconhecimento facial está recebendo agora o interesse da comunidade científica. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
5 Introdução Introdução Os dois motivos principais para o aumento do interesse no reconhecimento facial, são: Com o rápido crescimento do número de cameras digitais capturando imagens em áreas públicas, sistemas precisos e robustos de reconhecimento facial podem ajudar a apreender suspeitos e evitar crimes. Resolver os problemas de reconhecimento facial requer uma quantidade significativa de pesquisa em modelagem facial, extração de características e reconhecimento. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
6 Introdução Introdução Motivação Um novo problema de reconhecimento facial que emergiu é o de associação entre retratos falados e fotografias. A consequência desse problemas está sendo o desenvolvimento de algoritmos robustos para as agências de aplicação da lei. Quando um crime é presenciado por uma testemunha, muitas vezes uma descrição verbal das características do criminoso é utilizada por um desenhista da policia, para desenhar um retrato falado. Muitos criminosos são apreendidos graças a esse recurso, pois as pessoas conseguem associar o desenho à pessoa. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
7 Introdução Introdução Nas duas últimas décadas tem-se presenciado um tremendo avanço no reconhecimento facial, os trabalhos desenvolvidos por Turk and Pentland [1991b,a] serviram de alicerce para o mecanismos modernos de reconhecimento facial. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
8 Trabalhos Relacionados Trabalhos Relacionados Tang and Wang [2003] A maioria dos trabalhos existentes em correspondência entre foto e retrato falado foi desenvolvido por Tang and Wang.. As primeiras abordagens desenvolvidas por Tang and Wang [2003, 2004] usavam uma tranformação linear global para converter um retrato falado em uma fotografia. Esta conversão era feita através de uma projeção do autoespaço dos retratos falados para o domínio das fotos. Depois Tang and Wang [2004] melhorou este método, separando o formato da textura. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
9 Trabalhos Relacionados Trabalhos Relacionados Liu et al. [2005] Liu et al. [2005] gera fotografias sintéticas a partir de retratos falados, onde primeiramente o desenho é dividido em um conjunto de retalhos. Para cada pedaço, é encontrado o desenho mais próximo, que já havia sido previamente mapeado para uma foto, assim o retalho assume o valor da fotografia. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
10 Trabalhos Relacionados Trabalhos Relacionados Wang and Tang [2009] Wang and Tang [2009] melhoraram o algoritmo para sintetização de fotos a partir de retratos falados, utilizando o Campo Aleatório de Markov (MRF). Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
11 Trabalhos Relacionados Retratos Falados Figura: Exemplos de fotos e seus respectivos retratos falados. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
12 Método Método Para cada foto ou desenho, computa-se uma representação de características SIFT (vetor), mas que não se baseia em pontos de interesse, e sim que se baseia no gradiente como descritor de características. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
13 Método Método Figura: Ilustração do método utilizado. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
14 Método Método Método Direto Inicialmente esse método foi desacreditado, já que possivelmente o gradiente das fotos e dos desenhos seriam bastantes diferentes, mas demonstrou resultados interessantes. Consiste em calcular a distância euclidiana dos descritores SIFT. Método Comum O método idealizado inicialmente, consiste em separar alguns pares para formar um conjunto de treinamento, utilizando pedaços das fotos e sua correspondencia no desenho. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
15 Resultados Resultados Algoritmo Precisão (%) FaceVACS Eigen-transform BP Synthesis Feature-based, Direct Feature-based, Common Tabela: O resultado é a média de 5 execuções com conjuntos aleatórios, onde 100 pares foram usados para treino e foram submetidos 300 retratos falados para o reconhecimento. Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
16 Referência Referência I B. Klare and A.K. Jain. Sketch to photo matching: A feature-based approach. Proc. SPIE, Biometric Technology for Human Identification VII, 7667: , Q. Liu, X. Tang, H. Jin, H. Lu, and S. Ma. A nonlinear approach for face sketch synthesis and recognition. In Computer Vision and Pattern Recognition, CVPR IEEE Computer Society Conference on, volume 1, pages IEEE, X. Tang and X. Wang. Face sketch synthesis and recognition. In Computer Vision, Proceedings. Ninth IEEE International Conference on, pages IEEE, X. Tang and X. Wang. Face sketch recognition. Circuits and Systems for Video Technology, IEEE Transactions on, 14(1):50 57, Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
17 Referência Referência II M. Turk and A. Pentland. Eigenfaces for recognition. Journal of cognitive neuroscience, 3(1):71 86, 1991a. M.A. Turk and A.P. Pentland. Face recognition using eigenfaces. In Computer Vision and Pattern Recognition, Proceedings CVPR 91., IEEE Computer Society Conference on, pages IEEE, 1991b. X. Wang and X. Tang. Face photo-sketch synthesis and recognition. Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on, 31(11): , Marco Antonio (PPGCC - DECOM - UFOP) Sketch to Photo Matching 20 de Setembro de / 17
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