Виявлення елементів і особливостей, які характерні для зображення обличчя

Краї (edges) – різкі переходи яскравості. Краї зазвичай відповідають кордонам об'єктів на зображенні. Використовуючи цей факт і те, що особа представляє собою еліпс певних пропорцій (близьких для різних людей) були зроблені спроби розпізнавання особи за допомогою карти країв (зображення, на якому позначені різкі переходи яскравості) і характерної форми обличчя. Різкі переходи яскравості також часто відповідають рисам обличчя – (facial features) – кордонам очей, брів, рота, носа. Це властивість також використовується в ряді робіт, які розглядають краї на зображенні як ознаки потенційної присутності обличчя.

Яскравість. Області зображення, що відповідають рисами обличчя, часто темніші, ніж шкіра, що їх оточує. Скориставшись цим спостереженням, ряд дослідників використовує алгоритми виявлення і підкреслення областей локальних мінімумів яскравості, розглядаючи їх як потенційні риси обличчя. У деяких роботах робиться спроба використовувати певні схеми взаємин яскравості, характерних для деяких рис обличчя.

Колір – незважаючи на те, що яскравість зазвичай є основним джерелом інформації в багатьох задачах машинного зору, колір (завдяки додатковій інформації про відтінок об'єкта) є більш потужним засобом розпізнавання об'єктів на зображенні. Як показали експерименти, колір шкіри різних людей займає досить невелику обмежену підобласть колірного простору, навіть при розгляданні кольорів шкіри різних рас. Причому основна відмінність полягає в яскравості, а не відтінку кольору, що дозволяє зробити висновок про близькість відтінку кольору шкіри різних людей і використовувати характерний колір шкіри як ознаку для розпізнавання облич.

Характерна форма рис обличчя. Виходячи з того, що процесам розпізнавання візуальних образів високого рівня в мозку передує якась низькорівнева організація візуальної інформації, було запропоновано кілька операторів, що підкреслюють області зображення, з властивостями, характерними для рис обличчя. Такими, наприклад, як симетричність, близькість кордону рис обличчя за формою до параболи. Результатом застосування таких операторів є набір точок на зображенні, з високою ймовірністю пов'язаних з рисами обличчя. Інший близький варіант розпізнавання - використання жорстких шаблонів для виявлення рис обличчя (наприклад, очей).

Після того, як на зображенні виділені області, які мають властивості, характерні для людського обличчя, проводиться їх комплексна перевірка для виявлення областей, які дійсно є особами. Сутність цієї перевірки залежить від характеру ознак, що використовуються, а також від обраної дослідниками стратегії. Наприклад, якщо в якості ознак виступають потенційні риси обличчя, виявлені за допомогою аналізу карти країв, то перевіркою буде аналіз їх взаємного розташування з метою визначення, чи можуть вони утворювати людське обличчя. Якщо використовується також розпізнавання за кольором, то може бути додано додаткову умову, що розглядатися в якості потенційних осіб будуть тільки області близькі за кольором до відтінку шкіри, причому форма областей повинна бути еліптичною. Перевірка співвідношення виявлених ознак особи може бути заснована на: деякому емпіричному алгоритмі, статистикою взаємного розташування ознак, зібраної по зображеннях облич, моделюванні процесів, що відбуваються в людському мозку при розпізнаванні візуальних образів, застосування шаблонів розташування рис обличчя і т.д.