Wer auf dem Internet mit einer Suchmaschine wie Google das Porträt
einer Person ausfindig machen will, erhält als Ergebnis nicht selten
eine Liste mit Dutzenden von Bildern, die gar nicht zum Suchauftrag
passen. Forschende des Nationalen Forschungsschwerpunkts
«Interaktives Multimodales Informationsmanagement» (IM2) am IDIAP in
Martigny haben dieses Problem nun gelöst: Sie haben eine Software
entwickelt, die erkennen kann, ob in einem digitalen Bild Gesichter
enthalten sind. Anwendungen sind in den Bereichen Biometrie,
Videokonferenzen oder Überwachungssysteme vorstellbar.

Wenn man nur mit dem Namen das Porträt einer Person im Internet
sucht, liefert die Suchmaschine alle Bilder, bei denen im umgebenden
Text die gewählten Schlüsselbegriffe vorkommen. Das gelieferte Bild
enthält also nicht zwingend ein Gesicht. «Wir haben einen Filter mit
dem Namen «Google Portrait» entwickelt, mit dem nur jene Dateien
vorgeschlagen werden, die das Gesicht eines Menschen enthalten»,
sagt Sébastien Marcel, Forschungsbeauftragter am IDIAP in Martigny.
Das allgemein zugängliche* Programm erkennt allerdings die Identität
der dargestellten Person noch nicht.

Wie funktioniert die Software? «Sie startet zuerst eine herkömmliche
Suche auf 'Google Bilder', der Bilder-Suchmaschine des
Internetgiganten. Alle gefundenen Bilder werden dann von unserem
Programm durchkämmt: Ein virtueller Bilderrahmen von 19 auf 19
Bildpunkten gleitet über das ganze Bild auf der Suche nach einem
Gesicht dieser Grösse. Wenn die Suche erfolglos bleibt, wird der
Rahmen vergrössert und erneut gesucht.» Schliesslich wird eine
detaillierte Analyse der Datei durchgeführt.

Für jede Position des Rahmens muss das Programm entscheiden, ob der
enthaltene Bereich einem Gesicht entspricht. Was ein Gesicht aus
digitaler Perspektive ist, weiss das Programm aber nicht einfach so.
«Um das Programm dazu zu bringen, diese Entscheidung zielsicher zu
treffen, stützen wir uns auf statistische Methoden des maschinellen
Lernens», erklärt Sébastien Marcel. Zuerst muss eine Datenbank
angelegt werden, die einerseits einige Zehntausend Bilder mit
Gesichtern enthält, andererseits aber auch mehrere Millionen Bilder
ohne Gesichter (Natur, verschwommener Hintergrund usw.). «Nun lassen
wir vom Programm jeweils zwei dieser Bilder anhand elementarer
visueller Kriterien vergleichen, die zu Beginn der Analyse im
verwendeten Algorithmus festgelegt wurden. Dabei handelt es sich zum
Beispiel um charakteristische Unterschiede in der Intensität
zwischen einem Bildpunkt und den benachbarten Punkten.» Die Software
wiederholt diese Vergleiche immer wieder, bis sie irgendwann mit
Unterstützung der Informatiker «gelernt» hat, Bilder mit Gesichtern
zu erkennen.

In bestimmten Fällen kann sie sich noch täuschen. Eine höhere
Genauigkeit des Algorithmus geht jedoch auf Kosten der
Geschwindigkeit. Ausserdem werden von «Google Portrait» gegenwärtig
ausschliesslich Dateien untersucht, die in der Trefferliste von
Google weit oben aufgeführt sind. «Diese Einschränkung haben wir
aber nur für die Demonstrationsversion getroffen», sagt Sébastien
Marcel. «Derzeit arbeitet die Software mit einer Erfolgsrate von 90
bis 95 Prozent bei ungefähr einem Fehler pro 100 Millionen Tests.»

Mehr Informationen:

Website