Nos últimos anos, aplicações sobre faces humanas 3D passaram a ter grande
popularidade devido à sua relativa vantagem sobre suas correspondentes
representações 2D. Esta vantagem refere-se à independência de iluminação e
independência de pontos de vista da câmera sob dados de
geometria. Esta tendência também deve-se à facilidade de
obtenção de dados geométricos e uso de escâners 3D.
Análises e sínteses baseadas em faces 2D são de difícil realização para dados com grandes variações de pose e variações sutis de expressão facial. Os bancos de dados de faces 3D existentes geralmente incluem faces com variação de pose e com poucas aquisições de expressões faciais que permitam a investigação de mudanças de expressões espontâneas inerentemente da natureza humana.
Por tal motivo, em 2008, criamos um conjunto de faces 3D, denominado
IMPA-FACE3D, com o intuito de auxiliar a investigação de análise e síntese
da face neutra (face adquirida com pose neutra,
i.e. face com posição frontal à câmera -0 graus- e sem expressão
facial) e das seis expressões universais entre as raças humanas proposto por
Ekman: alegria, tristeza, surpresa, raiva, desgosto e medo. A
característica principal deste conjunto de dados é o registro das informações
de geometria com as de textura (cor) nas aquisições (i.e. as informações de
textura e geometria estão correlacionadas).
Este conjunto de dados inclui aquisições de 38 indivíduos com uma amostra de face neutra, seis amostras correspondentes a expressões faciais universais e outras 5 amostras referentes a expressões contendo boca e olhos abertos e/ou fechados. Também foram consideradas 2 amostras correspondentes aos perfis laterais dos indivíduos. Ao todo, o conjunto de dados está composto por 22 homens e 16 mulheres, sendo que a maioria dos indivíduos estão na faixa etária entre 20 e 50 anos. Foram adquiridas 14 amostras para todos os indivíduos, sumarizando 532 amostras no total. Veja na seguinte figura um exemplo de captura de dados:
Este banco de dados foi criado no IMPA para a análise de expressões faciais e a reconstrução de faces 3D. Não são consideradas aquisições com oclusão de objetos (e.g. óculos), nem com variações de pose. Foram considerados procedimentos para eliminar os ruídos originados usualmente pelas reflexões especulares dos aparelhos de iluminação na face. Adicionalmente, os problemas de auto-oclusão e de descontinuidades (buracos) são tratados com técnicas de processamento de imagens. Veja na Seção 3.2 do seguinte PDF uma descrição detalhada das técnicas usadas para a normalização do conjunto de dados.
