Thèse de Taleb Alashkar

Analyse de séquences faciales 3D pour la reconnaissance d’identité et la détection des émotions

L’étude menée dans le cadre de cette thèse vise l’étude du rôle de la dynamique de formes faciales 3D à révéler l’identité des personnes et leurs états émotionnels. Pour se faire, nous avons proposé un cadre géométrique pour l’étude des formes faciales 3D et leurs dynamiques dans le temps. Une séquence 3D est d’abord divisée en courtes sous-séquences, puis chacune des sous-séquences obtenues est représentée dans une variété de Grassmann (ensemble des sous-espaces linéaires de dimension fixe). Nous avons exploité la géométrie de ces variétés pour comparer des sous-séquences 3D, calculer des statistiques (telles que des moyennes) et quantifier la divergence entre des éléments d’une même variété Grassmannienne. Nous avons aussi proposé deux représentations possibles pour les deux applications cibles – (1) la première est basée sur les dictionnaires (de sous-espaces) associée à des techniques de Dictionary Learning Sparse Coding pour la reconnaissance d’identité et (2) la représentation par des trajectoires paramétrées par le temps sur les Grassmanniennes couplée avec une variante de l’algorithme de classification SVM, permettant un apprentissage avec des données partielles, pour la détection précoce des émotions spontanée. Les expérimentations réalisées sur les bases publiques BU-4DFE, Cam3D et BP4D-Spontaneous montrent à la fois l’intérêt du cadre géométrique proposé (en terme de temps de calcul et de robustesse au bruit et aux données manquantes) et les représentations adoptées (dictionnaires pour la reconnaissance d’identité et trajectoires pour la détection précoce des émotions spontanées). La thèse a reçu le soutien du programme Futur & Rupture de l’Institut Mines-Télécom.

Jury

Renaud Seguier, Professeur, CentraleSupélec Rennes (rapporteur), Stefanos Zafeirou, Senior Lecturer, Imperial College London (rapporteur), Bernadette Dorizzi, Professeur, Télécom SudParis (examinateur), Stefano Berretti, Associate Professor, University of Fierenze (examinateur), Hyewon Seo, CR CNRS, HDR, Université de Strasbourg (invité), Mohamed Daoudi, Professeur, Télécom Lille (directeur de thèse), Boulbaba Ben Amor, MC HDR, Télécom Lille (co-encadrant).

Thèse de l'équipe 3D SAM soutenue le 2 novembre 2015

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