27.09.2007 – 08:10

Schweizerischer Nationalfonds / Fonds national suisse

FNS: Image du mois septembre 2007: Un système développé par l'IDIAP à Martigny concurrence le géant Google

Berne (ots)

Image et texte sous: http://www.presseportal.ch/fr/galerie.htx?
type=obs

Un logiciel qui détecte les visages dans les images numériques

Qui, en cherchant le portrait d'une personne sur un moteur de 
recherches informatique comme «Google», n'a pas été agacé de trouver 
des dizaines d'images ne correspondant pas à la demande? Des 
chercheurs du Pôle de recherche national IM2, basé à l’IDIAP de 
Martigny, ont trouvé la parade: ils ont mis au point un logiciel 
détectant la présence de visages dans une image au format numérique. 
Applications possibles dans les domaines de la biométrie, de la 
vidéo-conférence ou des systèmes de surveillance.

Lorsque l'on cherche, sur la base de son seul nom, le portrait d'une 
personne sur Internet, le moteur de recherches fournit toutes les 
images qui possèdent, dans leur texte adjoint, les mots-clé choisis. 
L'illustration elle-même ne contient donc pas forcément un visage. 
«Nous avons développé un filtre, baptisé «Google Portrait», qui 
permet de n'obtenir que les fichiers contenant des faces humaines», 
explique Sébastien Marcel, chargé de recherches à l'Institut de 
recherche IDIAP. Le programme, disponible au public*, ne reconnaît 
toutefois pas encore l'identité de la personne représentée.

Comment fonctionne ce logiciel? «Il lance d'abord une requête 
traditionnelle sur «Google Image», le moteur de recherches d'images 
du géant du Net. Tous les fichiers trouvés sont alors passés au 
peigne fin par notre programme: un cadre virtuel de 19 pixels sur 19 
se balade sur toute l'image, à la traque d'un visage de cette 
taille. Si aucun n'est détecté, le cadre est agrandi et le processus 
recommence.» Au final une analyse exhaustive du fichier est menée.

Pour chaque position du cadre, le logiciel doit se demander si le 
contenu correspond à un visage ou non, ceci alors qu'il ne sait pas 
a priori ce qu'est un visage du point de vue numérique… «Pour lui 
permettre de répondre à cette question, nous recourrons à des 
techniques d'apprentissage statistique par ordinateur», explique 
Sébastien Marcel. Tout d’abord, il s'agit de constituer d'une part 
une base de données contenant des images de dizaines de milliers de 
visages, de l'autre un recueil de plusieurs millions d'exemples ne 
représentant aucun faciès (nature, fonds flou, etc.). «Puis nous 
demandons au logiciel de comparer deux de ces images, sur la base de 
«primitives visuelles», qui sont choisies dès le départ dans 
l'algorithme d'analyse; il s'agit par exemple de différences 
caractéristiques entre l'intensité d'un pixel et de ses voisins.» Le 
logiciel procède alors de façon itérative lors des comparaisons et 
finalement, avec l'aval des informaticiens, «apprend» à distinguer 
les images contenant des visages.

Dans certains cas, il peut encore se tromper. Toute amélioration 
exagérée de la précision de l’algorithme se fait toutefois au 
détriment de la rapidité de fonctionnement. De même, les fichiers 
analysés par «Google Portrait» sont pour l'heure uniquement ceux qui 
figurent dans les premiers résultats trouvés par Google lui- même. 
«Nous avons choisi cette limitation uniquement pour notre 
démonstration», rétorque Sébastien Marcel, qui assure: «A l'heure 
actuelle, notre logiciel obtient un degré de réussite de 90 à 95% et 
fait environ une erreur pour 100 millions de tests effectués.»

Le logiciel de l'IDIAP n'est pas le seul à exister. La firme Google 
est en train de discrètement tester le sien sur Internet. «Mais nous 
avons sorti notre version en février 2007, alors que la version de 
Google n'a été remarquée sur l'Internet qu'en mai dernier...» Cela 
démontre que des scientifiques, avec des fonds publics, peuvent 
effectuer des travaux d’excellente qualité et concurrencer un géant 
de l'informatique. Et Sébastien Marcel de souligner les qualités du 
logiciel co-développé avec son ancien doctorant Yann Rodriguez: 
«L'architecture informatique de l'algorithme est rapide et robuste 
face à un problème récurrent: le mauvais éclairage de la personne 
imagée. De plus, notre logiciel parvient à détecter des visages qui 
ne sont pas nécessairement de face.»

Son concepteur voit même déjà plus loin: «Chaque utilisateur peut 
corriger les erreurs faites par «Google Portrait» et attribuer son 
vrai nom au visage détecté. Cela nous permet de créer une immense 
base de données d'images d'individus avec leur nom réel associé. A 
terme, en incitant le logiciel à comparer les résultats de ses 
recherches avec les fiches numériques de ce catalogue, nous pourrons 
associer à la détection du visage la reconnaissance de l'identité de 
son propriétaire.»

Quant aux applications possibles, le chercheur en imagine plusieurs. 
La biométrie tout d'abord, «car avant de pouvoir vérifier l'identité 
d'une personne dans une image numérique, il faut y détecter la 
présence d'un visage.» Le domaine de la vidéo- conférence ensuite: 
«Les caméras utilisées pour ces conversations multipartites à 
distance pourraient zoomer et suivre automatiquement les visages 
détectés dans l'image; à l'heure actuelle, c'est l'utilisateur qui 
doit veiller à rester dans le champ de vision.» De même, cette 
application pourrait être utilisée pour compter les gens dans une 
foule. Ou encore, dans un but marketing, pour dénombrer les passants 
s'arrêtant devant une vitrine commerciale contenant une caméra. 
Enfin, cette technique pourrait servir au tri de photographies 
numériques.

«Notre objectif est maintenant d'attirer des entreprises», conclut 
Sébastien Marcel. L'idée est de proposer en accès libre une 
évaluation de «Google Portrait». «Si une firme est intéressée, elle 
pourra acheter une licence payante pour l'utilisation du produit». 
Voire le développer plus à fond encore. «Car celui-ci est encore 
perfectible.»

*« Google Portrait » est disponible en ligne sur: 
www.idiap.ch/googleportrait

Contact :
Sébastien Marcel
Chargé de recherches
Institut de Recherche IDIAP
Centre du Parc - Av. des Prés-Beudin  20
Case Postale 592
CH-1920 Martigny 
tél: +41 (0)27 721 77 27
fax: +41 (0)27 721 77 12
e-mail:  marcel@idiap.ch

Pôle de recherche national IM2 - Gestion interactive et multimodale 
de systèmes d'information : www.im2.ch

Le texte et l'image de cette information peuvent être téléchargés 
sur le site web du Fonds national suisse: http://www.snf.ch > F > 
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