III WVC 2007 - Iris.sel.eesc.sc.usp.br - USP

WVC'2007 - III Workshop de Visão Computacional, 22 a 24 de Outubro de 2007, São José do Rio Preto, SP.Reconhecimento de Faces Humanas através de Algoritmo Genético aplicado em RazõesÁureasWalison Joel Barberá AlvesE-mail: wbarbera@bol.com.brAdilson GonzagaE-mail: agonzaga@sc.usp.brEscola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo – USPSão Carlos, São Paulo, BrasilAbstractNowadays there has been a great interest io automaticsystems that provide the recognition of human faces.Seeing that, scientists have gathered different techniquesin order to obtain more and more positive and concreteresults.This interest is not of academic concern only, but thereis also legal and commercial interest in using systems thatcan recognize faces.That being so, this work aims at developing a systemfor the automatic recognition of human faces usingproportions and applying an innovative technique thatimplements a Genetic Algorithm. This algorithm uses thenumber of facial golden proportion sections as its input,so it is possible to determine the existing proportions andconsequently, to locate the desired face no matter theperson’s facial expression.1.IntroduçãoO reconhecimento de faces humanas é um problemabastante complexo para ser implementado de formaautomática, devido a diversos fatores como: diferentesvariações de orientação e tamanho da imagem, condiçõesde iluminação do ambiente, diferenças na aparência, naexpressão facial e na cor da pele, entre outros fatores queinfluenciam a extração de características [1].Esse tipo de técnica exige algoritmos robustos parapoderem reconhecer as faces em diferentes tipos decondições de iluminação, expressões faciais e outrosempecilhos que dificultam o processo.2. Sistemas BiométricosA Biometria pode ser definida como uma aplicação demétodos quantitativos e estatísticos, suportada por fatoresbiológicos e análise matemática desses dados [2].De largo uso desde o início do século XX, foi definidacomo “a aplicação de teorias matemáticas e estatísticasem mensurações de características humanas” [3].Mais recentemente a palavra Biometria tem sido usadapara designar mensurações fisiológicas ou característicasdo comportamento que podem ser utilizadas naidentificação de uma pessoa a partir de característicasindividuais como: veias da palma da mão, impressõesdigitais, reconhecimento da face, estrutura da retina,estrutura da íris e geometria da mão.Teoricamente, qualquer característica humana, querseja fisiológica ou comportamental pode ser usada comouma identificação pessoal quando satisfaz os requisitos deuniversalidade (todos os indivíduos possuíremdeterminada característica), unicidade (fenômeno provadoque não existem dois indivíduos com o mesmo padrão),imutabilidade (a característica estudada não muda com otempo) e coletabilidade (característica que pode sermensurada ou medida).Na Figura 1 é possível ver um esquema básico dosSistemas Biométricos:DispositivosBiométricosOs Dispositivos Biométricos são sensores quecapturam e digitalizam a informação Biométrica. Para quea pessoa faça parte do sistema, inicialmente a informaçãoé processada na etapa de Inscrição, por uma ou maisvezes, e armazenada na Base de Dados.Na etapa de Verificação, a mesma pessoa devefornecer sua informação Biométrica através dos mesmosDispositivos Biométricos para que seja comparada com aarmazenada na Base de Dados e, assim, possa fornecer oResultado.3. Algoritmo GenéticoSistemas BiométricosInscriçãoVerificaçãoBaseDeDadosResultadoFigura 1: Funcionamento básico dos sistemasBiométricosAlgoritmos Genéticos (AGs) são métodos deotimização e busca inspirados nos mecanismos deevolução dos seres vivos. Foram introduzidos por Holland[4] e popularizados por um dos seus alunos, Goldberg [5].12