Orientadores: Alexandre Xavier Falcão, Anderson de Rezende Rocha

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação

Resumo: Os seres humanos são especialistas natos em reconhecimento de faces, com habilidades que excedem em muito as dos métodos automatizados vigentes, especialmente em cenários não controlados, onde não há a necessidade de colaboração por parte do indivíduo sendo reconhecido. No entanto, uma...

Resumo: Os seres humanos são especialistas natos em reconhecimento de faces, com habilidades que excedem em muito as dos métodos automatizados vigentes, especialmente em cenários não controlados, onde não há a necessidade de colaboração por parte do indivíduo sendo reconhecido. No entanto, uma característica marcante do reconhecimento de face humano é que nós somos substancialmente melhores no reconhecimento de faces familiares, provavelmente porque somos capazes de consolidar uma grande quantidade de experiência prévia com a aparência de certo indivíduo e de fazer uso efetivo dessa experiência para nos ajudar no reconhecimento futuro. De fato, pesquisadores em psicologia têm até mesmo sugeridos que a representação interna que fazemos das faces pode ser parcialmente adaptada ou otimizada para rostos familiares. Enquanto isso, a situação análoga no reconhecimento facial automatizado | onde um grande número de exemplos de treinamento de um indivíduo está disponível | tem sido muito pouco explorada, apesar da crescente relevância dessa abordagem na era das mídias sociais. Inspirados nessas observações, nesta tese propomos uma abordagem em que a representação da face de cada pessoa é explicitamente adaptada e realçada com o intuito de reconhecê-la melhor. Apresentamos uma coleção de métodos de aprendizado que endereça e progressivamente justifica tal abordagem. Ao aprender e operar com representações específicas para face de cada pessoa, nós somos capazes de consistentemente melhorar o poder de reconhecimento dos nossos algoritmos. Em particular, nós obtemos resultados no estado da arte na base de dados PubFig83, uma desafiadora coleção de imagens instituída e tornada pública com o objetivo de promover o estudo do reconhecimento de faces familiares. Nós sugerimos que o aprendizado de representações específicas para face de cada pessoa introduz uma forma intermediária de regularização ao problema de aprendizado, permitindo que os classificadores generalizem melhor através do uso de menos |, porém mais relevantes | características faciais

Abstract: Humans are natural face recognition experts, far outperforming current automated face recognition algorithms, especially in naturalistic, \in-the-wild" settings. However, a striking feature of human face recognition is that we are dramatically better at recognizing highly familiar faces,...

Abstract: Humans are natural face recognition experts, far outperforming current automated face recognition algorithms, especially in naturalistic, \in-the-wild" settings. However, a striking feature of human face recognition is that we are dramatically better at recognizing highly familiar faces, presumably because we can leverage large amounts of past experience with the appearance of an individual to aid future recognition. Researchers in psychology have even suggested that face representations might be partially tailored or optimized for familiar faces. Meanwhile, the analogous situation in automated face recognition, where a large number of training examples of an individual are available, has been largely underexplored, in spite of the increasing relevance of this setting in the age of social media. Inspired by these observations, we propose to explicitly learn enhanced face representations on a per-individual basis, and we present a collection of methods enabling this approach and progressively justifying our claim. By learning and operating within person-specific representations of faces, we are able to consistently improve performance on both the constrained and the unconstrained face recognition scenarios. In particular, we achieve state-of-the-art performance on the challenging PubFig83 familiar face recognition benchmark. We suggest that such person-specific representations introduce an intermediate form of regularization to the problem, allowing the classifiers to generalize better through the use of fewer | but more relevant | face features