Captura facial VKIST: software de recopilación de datos de imágenes faciales multiángulo para investigación y desarrollo de IA

El software de captura facial VKIST admite el control sincrónico del sistema de fotografía facial de múltiples ángulos, el control de la luz y el etiquetado automático de datos, lo que sirve para crear una base de datos de imágenes de alta calidad para la investigación de visión por computadora y aplicaciones de inteligencia artificial.

En el contexto de la creciente aplicación de la tecnología de reconocimiento facial y el modelado facial 3D en diversos campos, como la seguridad, la salud , el comercio electrónico y la seguridad personal, se hace urgente la creación de una base de datos de imágenes faciales estructurada, diversa y a gran escala. Uno de los principales desafíos actuales es cómo recopilar datos de imágenes con una calidad consistente, en diferentes condiciones de iluminación y desde diversos ángulos de disparo, garantizando al mismo tiempo la precisión en la clasificación y el almacenamiento de datos.

Para solucionar este problema, el equipo de investigación del Instituto de Ciencia y Tecnología de Vietnam - Corea (VKIST) ha desarrollado el software de captura facial VKIST, una herramienta que permite el control simultáneo de un sistema formado por múltiples cámaras digitales y módulos de iluminación, permitiendo la recopilación, etiquetado y almacenamiento de datos de imágenes faciales en tiempo real.

Solución de recopilación y procesamiento de datos de imágenes faciales

La captura facial de VKIST está programada en lenguaje C#, con una interfaz amigable en vietnamita, fácil de integrar y expandir.

La función de captura facial VKIST permite el control remoto de cámaras Nikon y Canon DSLR populares, como la 5DmarkII, 5DMarkIII, 6DMarkII, 1500D, 2000D, D60, D3000, D5100, D7100, D4, D800, etc., mediante interfaz USB y protocolo RS232. Los usuarios pueden realizar operaciones como visualizar imágenes en vivo (Live View), ajustar parámetros técnicos (apertura, velocidad de obturación, ISO), controlar la captura simultánea de fotos y transferir fotos al ordenador en tiempo real.

En particular, el software permite el control simultáneo de varias cámaras, una característica esencial en los sistemas de captura de datos de imágenes multiángulo. La interfaz del software está en vietnamita y está diseñada en bloques funcionales independientes para facilitar su uso e integración en sistemas complejos.

La interfaz del software de captura facial VKIST (Figura 1) está dividida en bloques separados con funciones descritas en la Figura 2. El idioma que se muestra en el software es vietnamita.

Interfaz del software de captura facial VKIST.

Diagrama de los principales bloques funcionales del software.

La captura facial de VKIST también integra la capacidad de controlar la intensidad de la luz del sistema de iluminación mediante la transmisión de datos desde los archivos de configuración al circuito de control de iluminación. Gracias a ello, la iluminación ambiental durante el proceso de disparo se controla con precisión, garantizando una calidad de imagen consistente, un factor clave en las aplicaciones de IA.

Además, este software también integra la función de control de intensidad de luz. Los usuarios solo necesitan ingresar el archivo de parámetros de intensidad de luz disponible, leer los datos y transmitirlos al circuito de control de intensidad de luz. A partir de ahí, controlan con precisión la cantidad de luz en el entorno.

Otro punto destacado es la capacidad de etiquetar automáticamente los datos según su estructura, lo que optimiza la gestión, la recuperación y el entrenamiento de modelos de IA. El software admite opciones de almacenamiento de datos (localmente en la cámara, guardados en el ordenador) y la clasificación de datos según escenarios predefinidos.

Otra característica destacada es la capacidad de etiquetar automáticamente las imágenes según una estructura predeterminada, lo que ahorra significativamente tiempo de clasificación manual. La captura facial de VKIST permite configurar cómo guardar las imágenes: por carpeta, por objeto, por tipo de expresión u otras variaciones como usar gafas, mascarillas, cambiar de peinado...

Además, el software admite múltiples modos de almacenamiento de datos, como grabación secuencial, sobrescritura o almacenamiento en la cámara antes de transferir al servidor. Esto permite que el sistema sea flexible al gestionar grandes cantidades de imágenes, minimizando el riesgo de pérdida de datos o cuellos de botella durante el funcionamiento.

Plataforma de investigación de inteligencia artificial y construcción de bases de datos faciales a gran escala

El software se utiliza actualmente en el sistema de recopilación de datos de imágenes faciales de VKIST, que incluye 33 cámaras Canon DSLR, 20 módulos de iluminación ajustables, una estructura de hierro para colocar las cámaras y la iluminación alrededor de una semiesfera, y tres potentes ordenadores con monitores y software de control del sistema. Con este sistema, el Laboratorio Conjunto VKIST-Nacentech/Departamento de Tecnología de la Información de VKIST ha recopilado y creado una base de datos de imágenes faciales de unas 500 personas (unos 5 millones de fotos) y continúa recopilando más datos.

La muestra de datos de imágenes faciales de múltiples ángulos se realizó mediante el software de captura facial VKIST.

El software se ha utilizado en proyectos de colaboración con el Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) para recopilar datos de imágenes faciales de más de 1000 vietnamitas. Esta base de datos incluye cerca de 10 millones de fotos con diferentes expresiones faciales, como normal, feliz, triste, asustada, enojada, sorprendida, molesta y con accesorios ocultos como máscaras, gafas, sombreros y pelucas, en diferentes condiciones de iluminación.

Interfaz de software con especificaciones completas.

Los datos recopilados del sistema mediante el software de captura facial VKIST se han aplicado y se siguen aplicando en muchas direcciones de investigación y desarrollo tecnológico:

Modelado facial 3D a partir de fotografías 2D desde múltiples ángulos,

Aumentar la precisión de la tecnología de reconocimiento facial en condiciones deformadas (oscurecimiento, iluminación compleja),

Grabado láser 3D de caras sobre vidrio como souvenirs,

Reconstruir imágenes de rostros de personas fallecidas a partir de fotografías antiguas, con fines de almacenamiento cultural y patrimonial.

Aplicaciones en e-commerce, estética médica, realidad aumentada.

El desarrollo y la aplicación de la captura facial de VKIST no solo ayuda a VKIST a tomar la iniciativa en la creación de grandes bases de datos, sino que también contribuye a mejorar la capacidad de investigación en visión artificial e inteligencia artificial en Vietnam, áreas centrales en la cuarta revolución industrial.

El dominio y la maestría en la tecnología de software para controlar sistemas de hardware especializados, especialmente sistemas ópticos multidispositivo, juega un papel importante en la construcción de plataformas de IA domésticas adecuadas para las características antropométricas de los vietnamitas.

La captura facial de VKIST es una demostración del desarrollo de herramientas de software de alta tecnología para la investigación y el despliegue de sistemas de visión artificial en Vietnam. El dominio de la tecnología de control y sincronización de sistemas de recopilación de datos de imágenes a gran escala será una base fundamental para impulsar el desarrollo de la inteligencia artificial en el país, especialmente en campos que requieren datos antropométricos con características regionales o etnográficas.

El departamento de TI registró los derechos de autor del software "VKIST face capture" inmediatamente después de completar y probar todo el programa.

Certificado de registro de derechos de autor para el software de captura facial VKIST.

Instituto de Ciencia y Tecnología de Vietnam y Corea

Fuente: https://mst.gov.vn/vkist-face-capture-phan-mem-thu-thap-du-lieu-anh-khuon-mat-da-goc-phuc-vu-nghien-cuu-va-phat-trien-ai-197250927011551324.htm