VKIST : Logiciel de capture d'images faciales multi-angles pour la recherche et le développement en IA

Le logiciel de capture faciale VKIST prend en charge le contrôle synchrone du système de photographie faciale multi-angle, le contrôle de la lumière et l'étiquetage automatique des données, permettant ainsi de constituer une base de données d'images de haute qualité pour la recherche en vision par ordinateur et les applications d'intelligence artificielle.

Face à l'essor des technologies de reconnaissance faciale et de modélisation faciale 3D dans des domaines aussi variés que la sécurité, la santé , le commerce électronique et la protection des personnes, la constitution d'une base de données d'images faciales structurée, diversifiée et à grande échelle devient une nécessité urgente. L'un des principaux défis actuels consiste à collecter des données d'images de qualité constante, sous différentes conditions d'éclairage et selon divers angles de prise de vue, tout en garantissant la précision de leur classification et de leur stockage.

Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche de l'Institut des sciences et technologies Vietnam-Corée (VKIST) a développé le logiciel de capture de visage VKIST, un outil qui prend en charge le contrôle simultané d'un système composé de plusieurs caméras numériques et modules d'éclairage, permettant la collecte, l'étiquetage et le stockage en temps réel des données d'images faciales.

solution de collecte et de traitement des données d'images faciales

Le logiciel de capture faciale VKIST est programmé en langage C#, doté d'une interface conviviale en vietnamien, facile à intégrer et à étendre.

Le logiciel VKIST permet la capture de visage à distance des appareils photo reflex numériques Nikon et Canon les plus courants, tels que les 5D Mark II, 5D Mark III, 6D Mark II, 1500D, 2000D, D60, D3000, D5100, D7100, D4 et D800, via une interface USB et le protocole RS232. L'utilisateur peut ainsi visualiser les images en direct (Live View), ajuster les paramètres techniques (ouverture, vitesse d'obturation, ISO), déclencher la prise de photos simultanées et transférer les photos vers un ordinateur en temps réel.

Le logiciel prend notamment en charge le contrôle simultané de plusieurs caméras, une fonctionnalité essentielle pour les systèmes d'acquisition d'images multi-angles. Son interface, en vietnamien, est conçue en blocs fonctionnels distincts pour une utilisation intuitive et une intégration aisée dans des systèmes complexes.

L'interface du logiciel de capture faciale VKIST (Figure 1) est divisée en blocs distincts dont les fonctions sont décrites dans la Figure 2. La langue affichée dans le logiciel est le vietnamien.

Interface du logiciel de capture faciale VKIST.

Schéma des principaux blocs fonctionnels du logiciel.

Le système de capture faciale VKIST intègre également la possibilité de contrôler l'intensité lumineuse grâce à la transmission de données issues de fichiers de configuration vers le circuit de contrôle de l'éclairage. Ainsi, l'environnement lumineux est contrôlé avec précision lors de la prise de vue, garantissant une qualité d'image constante, un facteur clé pour les applications d'IA.

De plus, la fonction de contrôle de l'intensité lumineuse est intégrée à ce logiciel. Il suffit à l'utilisateur de saisir le fichier de paramètres d'intensité lumineuse disponible, puis d'utiliser le logiciel pour lire les données et transmettre les paramètres au circuit de contrôle. Il est ainsi possible de contrôler précisément la quantité de lumière dans l'environnement.

Autre atout majeur : l’étiquetage automatique des données selon leur structure, ce qui simplifie la gestion, la récupération et l’entraînement des modèles d’IA. Le logiciel propose différentes options de stockage des données (localement sur la caméra ou sur l’ordinateur) et une classification des données selon des scénarios prédéfinis.

Une autre fonctionnalité remarquable est la possibilité d'étiqueter automatiquement les images selon une structure prédéfinie, ce qui représente un gain de temps considérable par rapport à la classification manuelle. La capture faciale VKIST permet de configurer l'enregistrement des images : par dossier, par objet, par type d'expression ou selon d'autres critères comme le port de lunettes ou de masques, ou un changement de coiffure.

De plus, le logiciel prend en charge plusieurs modes d'enregistrement des données : enregistrement séquentiel, écrasement ou enregistrement directement sur l'appareil photo avant transfert vers le serveur. Cette flexibilité permet au système de gérer efficacement de grands volumes d'images, minimisant ainsi les risques de perte de données ou de ralentissements pendant son fonctionnement.

Plateforme de recherche en intelligence artificielle et construction d'une base de données faciales à grande échelle

Le logiciel est actuellement utilisé dans le système de collecte de données d'images faciales déployé par le VKIST. Ce système comprend 33 appareils photo reflex numériques Canon, 20 modules d'éclairage réglables, une structure métallique permettant de positionner les appareils photo et l'éclairage autour d'un hémisphère, ainsi que trois ordinateurs puissants équipés d'écrans et d'un logiciel de contrôle système. Grâce à ce système, le Laboratoire commun VKIST-Nacentech/Département des technologies de l'information du VKIST a constitué une base de données d'images faciales d'environ 500 personnes (soit environ 5 millions de photos) et poursuit sa collecte.

Un échantillon de données d'images faciales multi-angles a été réalisé à l'aide du logiciel de capture faciale VKIST.

Ce logiciel a été utilisé dans le cadre de projets menés en collaboration avec l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST) afin de collecter des données d'images faciales de plus de 1 000 Vietnamiens. Cette base de données comprend environ 10 millions de photos présentant diverses expressions faciales : expression normale, joie, tristesse, peur, colère, surprise, agacement, et photos où des accessoires tels que masques, lunettes, chapeaux et perruques sont parfois dissimulés, sous différents éclairages.

Interface logicielle avec spécifications complètes.

Les données recueillies par le système à l'aide du logiciel de capture faciale VKIST ont été et sont encore appliquées dans de nombreux domaines de la recherche et du développement technologique :

Modélisation faciale 3D à partir de photos 2D multi-angles,

Améliorer la précision de la technologie de reconnaissance faciale dans des conditions déformées (obscurcissement, éclairage complexe),

Gravure laser 3D de visages sur verre en guise de souvenirs,

Reconstitution d'images de visages de personnes décédées à partir de vieilles photos, à des fins de conservation du patrimoine culturel,

Applications dans le commerce électronique, l'esthétique médicale et la réalité augmentée.

Le développement et l'application de la capture faciale VKIST permettent non seulement à VKIST de prendre l'initiative dans la constitution de vastes bases de données, mais contribuent également à améliorer les capacités de recherche en vision par ordinateur et en intelligence artificielle au Vietnam – des domaines clés de la quatrième révolution industrielle.

La maîtrise des technologies logicielles permettant de contrôler des systèmes matériels spécialisés – notamment des systèmes optiques multi-dispositifs – joue un rôle important dans la construction de plateformes d'IA nationales adaptées aux caractéristiques anthropométriques de la population vietnamienne.

Le système de capture faciale VKIST illustre le développement d'outils logiciels de pointe pour la recherche et le déploiement de systèmes de vision par ordinateur au Vietnam. La maîtrise des technologies de contrôle et de synchronisation des systèmes d'acquisition d'images à grande échelle constituera un fondement essentiel pour renforcer les capacités du pays en matière d'intelligence artificielle, notamment dans les domaines nécessitant des données anthropométriques aux caractéristiques régionales ou ethnographiques.

Le service informatique a déposé le droit d'auteur du logiciel de capture faciale « VKIST » immédiatement après avoir finalisé et testé l'intégralité du programme.

Certificat d'enregistrement du droit d'auteur pour le logiciel de capture faciale VKIST.

Institut des sciences et technologies Vietnam-Corée

Source : 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