سیستمی با قابلیت شناسایی حالات چهره در تصاویر/ بینایی ماشینی به‌دست محقق ایرانی متحول می‌شود

گروه فناوری خبرگزاری آنا، شناسایی چهره و حالات آن در جهان امروز کاربردهای بسیاری دارد با این حال روش‌های موجود کارایی مؤثری در مقابل تصاویر دنیای واقعی ندارند که از جمله ضعف‌های بزرگ این حوزه به شمار می‌رود. تصاویر دنیای واقعی همان تصاویر یا غیرآزمایشگاهی هستند.

 بسیاری از تحقیقات موجود در حوزه بینایی ماشینی و تشخیص حالات چهره روی تصاویر کنترل‌شده (تصاویری که در محیط آزمایشگاهی ثبت شدند) انجام می‌شوند.  تصاویر کنترل‌نشده یعنی تصاویری که چالش‌های مختلفی به همراه دارند، مانند تغییرات شدید نور محیط، کیفیت پایین و چرخش زاویه سر  که این عوامل شناسایی حالات چهره را برای سیستم بسیار دشوار می‌کند.

ساخت سیستمی با قابلیت شناسایی چهره افراد در تصاویر کنترل‌نشده

حال یک محقق ایرانی به نام حمید صادقی موفق به توسعه سیستمی شده که حالات چهره  افراد را در تصاویر کنترل‌نشده شناسایی می‌کند. صادقی از فارغ‌التحصیلان دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده و طرح «شناسایی حالت چهره مستقل از شخص در تصاویر کنترل‌نشده» را به عنوان رساله دکتری خود انجام داده است.

در این پروژه تحقیقاتی با استفاده از هوش مصنوعی روش‌های نوینی برای شناسایی حالات چهره در تصاویر کنترل‌شده و کنترل‌نشده ارائه شده که دقت آن در مقایسه با نمونه‌های مشابه به طور قابل‌توجهی بیشتر است. سیستم‌های شناسایی حالت  چهره با استفاده از تحلیل و پردازش تصویر کار می‌کنند اما این محقق ایرانی به دنبال روش نوینی برای تعیین حالت یا احساس ابرازشده در چهره بود.

تشخیص هفت حالت چهره

به  گفته صادقی؛ بر اساس تحقیقات روانشناسی 6 حالت چهره اصلی وجود دارد که شامل خشم، تنفر، ترس، شادی، تعجب و غمگینی می‌شود. این حالات در فرهنگ‌های مختلف، مشابه و مشترک هستند. بنابراین هدف این پژوهش  شناسایی این 6 حالت در کنار حالت عادی چهره می‌شود. به عبارت دیگر سامانه قادر به شناسایی هفت حالت چهره است. 

نحوه کار این سامانه بدین شکل است که یک تصویر از چهره به‌عنوان ورودی دریافت می‌شود و در خروجی حالت ابرازشده در چهره تصویر مشخص می‌شود. این فرایند به صورت خودکار و با استفاده از روش‌های نوین هوش مصنوعی و بینایی ماشینی انجام می‌شود. یکی از نکات مهمی که پیچیدگی‌های بسیاری را در این پروژه به همراه داشت،  شناسایی حالت چهره با دقت بالا در تصاویر کنترل‌نشده بود.

کاربردهای سیستم تشخیص حالت چهره چیست؟

سیستم تشخیص حالات چهره کاربردهای بسیاری دارد، برای مثال ساخت روبات‌هایی با قابلیت شناسایی حالات چهره انسان. حالت چهره نشانگر احساس فرد است، بدین‌ترتیب روبات‌ها می‌توانند ارتباط احساسی با انسان‌ها برقرار کنند. یکی دیگر از کاربردهای این سامانه انتخاب و پخش موسیقی متناسب با حالت چهره فرد است. یک سیستم خودکار به کمک یک دوربین می‌تواند حالت چهره فرد را شناسایی کند و بر اساس آن موسیقی متناسبی را انتخاب و پخش کند. 

به گفته صادقی؛ از این سامانه می‌توان برای تشخیص درد در چهره بیماران نیز استفاده کرد. به طور کلی در این تحقیقات به روش‌های بنیادی بینایی ماشینی دست یافتیم. شناسایی حالت چهره موضوع جدیدی نیست، محققان بسیاری از سراسر جهان روی آن کار کرده‌ و روش‌های متنوعی برای آن ارائه داده‌اند. با این حال دقت روش‌های ارائه‌شده در این مطالعه نسبت به نمونه‌های موجود بسیار بالاتر است.

پرداختن به حوزه‌ای که مغفول مانده است

ایده‌های مطرح‌شده از پروژه شناسایی حالت چهره مستقل از شخص در تصاویر کنترل‌نشده در حوزه تخصصی بینایی ماشینی و یادگیری متریک برای دسته‌بندی  ویژگی‌های هیستوگرامی (بافت‌نگار) جای می‌گیرد. ویژگی‌های هیستوگرامی استفاده بسیاری در بینایی ماشینی دارند و روش‌های جدید می‌توانند بسیاری از مسائل این حوزه را حل کنند.

روش‌های ارائه شده در این مطالعه را می‌توان در حوزه‌های دیگر مرتبط به هوش مصنوعی مانند یادگیری ماشینی نیز به کار گرفت. هدف اصلی در تحقیقات صادقی دستیابی سامانه تشخیص حالت چهره به عملکردی خوب در تصاویر کنترل‌نشده بود، موضوعی که در اکثر مطالعات انجام‌شده در سراسر جهان مورد غفلت قرار گرفته است.

انتهای پیام/4021/پ