El reconocimiento de rostros es una línea que en los últimos cuatro años ha impulsado el Centro de Investigación en Computación del IPN (CIC-IPN) y actualmente cuenta con un sistema informático para tal fin, utilizando dos programas de software.
Entre los secretos que para los científicos aún resguarda el cerebro humano, se encuentra conocer la forma en cómo identifica el rostro de una persona. Existen varias teorías de cómo realiza esta función, y este conocimiento ha servido de soporte para dotar a las computadoras de la capacidad de reconocer personas y además objetos.
El jefe del Laboratorio de Procesamiento de Imágenes del CIC, doctor Juan Humberto Sossa Azuela, expone que el reconocimiento de rostros por medio de fotografías tiene aplicaciones en sistemas de control de acceso a lugares restringidos, validación de documentos y vigilancia. El sistema integrado por el IPN consta de una cámara de vídeo y dos computadoras personales.
Sossa Azuela explica que los programas desarrollados utilizan distintos conceptos para el reconocimiento de rostros. El primero se fundamenta en el uso de descripciones dadas por una persona y el segundo por el uso de rasgos invariantes y redes neuronales (sistemas informáticos que emulan el funcionamiento cerebral).
El primer sistema usa descriptores (sexo, edad, rango de edad, rango de estatura, color de ojos, etcétera) proporcionados al inicio por una persona para finalmente mostrar el conjunto de fotografías que mejor obedezca a tal descripción. Con esto se evita revisar todas las fotografías del banco que pudieran ser miles e incluso millones.
Cuando se desea determinar la identidad de un rostro con este primer módulo, se llenan unas casillas que el sistema despliega en forma de ventana, a la vez de que se ingresan datos como sexo, rangos de edad y peso, complexión, color de cabello y ojos, entre otras. El sistema cuenta actualmente con 32 parámetros que definen a una persona, pero con sólo ingresar unos cuantos es suficiente para obtener excelentes resultados.
Los rasgos introducidos son procesados por la computadora mostrando en un primer paso a los posibles candidatos en forma de barras verticales. La altura de cada barra representa el número de votos asignados por la computadora a cada candidato en términos de los parámetros introducidos. En una segunda etapa, el usuario marca el número barras (candidatos a ser mostrados), y de manera automática el sistema despliega en forma ordenada las fotografías de los mejores candidatos, aquellos con una votación más alta.
El sistema resuelve ambigüedades al ponderar unos rasgos más que otros. Por ejemplo, el rasgo sexo, que presenta menos confusión, es ponderado más que el de la edad, que presenta una mayor.
El segundo módulo combina rasgos invariantes y redes neuronales para lograr un objetivo similar. Entre los rasgos más usados para reconocer un rostro se encuentran los llamados invariantes globales derivados hace más de treinta años por el profesor Hu (invariantes de Hu). El problema es que los rasgos invariantes sólo funcionan cuando el rostro se encuentra de frente. "Ante ello, propusimos usar un conjunto reducido de rasgos calculados a partir de cinco puntos faciales: los dos ubicados en el extremo de ambos ojos, los dos interiores, cerca del lagrimal, y el último es la elevación de la nariz", señala el investigador.
A partir de estos puntos se calculan invariantes ante deformaciones afines y proyectivas. De esta forma, el sistema permite una mayor tolerancia a cambios de posición de la imagen analizada y posibilita, en consecuencia, la identificación más eficiente de una persona.
Este módulo funciona al ingresar una imagen del rostro de la persona de la que se desea conocer su identidad. A continuación, la máquina calcula los invariantes respectivos; estos, a su vez, son usados por las redes neuronales para extraer del banco de fotografías los tres candidatos más probables.
Como red neuronal se decidió usar la tipo ART-2, ya que permite una clasificación automática de los datos. Se le agregó una parte de memoria para poder trabajarla también en modo supervisado. "Este permite al usuario saber en cualquier momento, qué rostro está siendo clasificado", indica Sossa Azuela.
El siguiente paso que busca lograr el CIC es unificar los dos programas, con el fin de que trabajen conjuntamente. De momento no se ha llevado a cabo este proyecto porque falta poner a punto algunos detalles de software. Cuando funcionen al unísono se podrá implantar un sistema en que, a través de una cámara ubicada en un pasillo y un operador desde otro lugar, se realice un acercamiento al rostro de la persona, y mediante el ingreso de datos y la definición de los cinco puntos faciales, el sistema pueda determinar la identidad del individuo, señala el investigador.
El problema del reconocimiento de imágenes y de personas, en el caso general, es un asunto que hasta el momento nadie ha resuelto, señala y concluye: "en este momento se desconoce todavía mucho acerca de los principios de cómo el cerebro reconoce objetos y rostros, sólo se trabaja con teorías y especulaciones. Cuando se descubran los principios que rigen esta capacidad se podrán automatizar cientos de tareas".
