Face recognition by cortical multi-scale line and edge representations

Empirical studies concerning face recognition suggest that faces may be stored in memory by a few canonical representations. Models of visual perception are based on image representations in cortical area V1 and beyond, which contain many cell layers for feature extraction. Simple, complex and end-stopped cells provide input for line, edge and keypoint detection. Detected events provide a rich, multi-scale object representation, and this representation can be stored in memory in order to identify objects. In this paper, the above context is applied to face recognition. The multi-scale line/edge representation is explored in conjunction with keypoint-based saliency maps for Focus-of-Attention. Recognition rates of up to 96% were achieved by combining frontal and 3/4 views, and recognition was quite robust against partial occlusions.

Improved line/edge detection and visual reconstruction

Lines and edges provide important information for object categorization and recognition. In addition, one brightness model is based on a symbolic interpretation of the cortical multi-scale line/edge representation. In this paper we present an improved scheme for line/edge extraction from simple and complex cells and we illustrate the multi-scale representation. This representation can be used for visual reconstruction, but also for nonphotorealistic rendering. Together with keypoints and a new model of disparity estimation, a 3D wireframe representation of e.g. faces can be obtained in the future.

Face normalization using multi-scale cortical keypoints

Empirical studies concerning face recognition suggest that faces may be stored in memory by a few canonical representations. Models of visual perception are based on image representations in cortical area V1 and beyond, which contain many cell layers for feature extractions. Simple, complex and end-stopped cells tuned to different spatial frequencies (scales) and/or orientations provide input for line, edge and keypoint detection. This yields a rich, multi-scale object representation that can be stored in memory in order to identify objects. The multi-scale, keypoint-based saliency maps for Focus-of-Attention can be explored to obtain face detection and normalization, after which face recognition can be achieved using the line/edge representation. In this paper, we focus only on face normalization, showing that multi-scale keypoints can be used to construct canonical representations of faces in memory.

Por dentro de uma prática de jardim de infância

Dissertação de Mestrado, Ciências da Educação, Especialização em Educação de Infância, Faculdade de Ciências Humanas e Sociais, Universidade do Algarve; Escola Superior de Educação, Instituto Politécnico de Lisboa, 2007

Recognition of facial expressions by cortical multi-scale line and edge coding

Empirical studies concerning face recognition suggest that faces may be stored in memory by a few canonical representations. Models of visual perception are based on image representations in cortical area V1 and beyond, which contain many cell layers for feature extraction. Simple, complex and end-stopped cells provide input for line, edge and keypoint detection. Detected events provide a rich, multi-scale object representation, and this representation can be stored in memory in order to identify objects. In this paper, the above context is applied to face recognition. The multi-scale line/edge representation is explored in conjunction with keypoint-based saliency maps for Focus-of-Attention. Recognition rates of up to 96% were achieved by combining frontal and 3/4 views, and recognition was quite robust against partial occlusions.

Cortical 3D Face Recognition Framework

Empirical studies concerning face recognition suggest that faces may be stored in memory by a few canonical representations. In cortical area V1 exist double-opponent colour blobs, also simple, complex and end-stopped cells which provide input for a multiscale line/edge representation, keypoints for dynamic routing and saliency maps for Focus-of-Attention. All these combined allow us to segregate faces. Events of different facial views are stored in memory and combined in order to identify the view and recognise the face including facial expression. In this paper we show that with five 2D views and their cortical representations it is possible to determine the left-right and frontal-lateral-profile views and to achieve view-invariant recognition of 3D faces.

Experimental study of the macrobenthic colonisation and secondary production in the artificial reefs of Algarve coast

Tese de dout., Ciências do Mar, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2010

Cortical 3D face and object recognition using 2D projections

Empirical studies concerning face recognition suggest that faces may be stored in memory by a few canonical representations. In cortical area V1 exist double-opponent colour blobs, also simple, complex and end-stopped cells which provide input for a multiscale line/edge representation, keypoints for dynamic feature routine, and saliency maps for Focus-of-Attention.

Resiliência, coesão e adaptabilidade familiares após o divórcio: um estudo sobre filhos e pais

O ambiente familiar constitui um espaço privilegiado que contribui significativamente para o desenvolvimento harmonioso da criança. Proporciona o encontro entre gerações, a transmissão de afetos e valores e constitui uma rede de apoio face às tarefas desenvolvimentais e/ou momentos de crise. Perante uma ocasião de oportunidade e/ou risco, como o processo de divórcio parental, é necessário que a família seja suficientemente flexível para se adaptar às novas circunstâncias, sendo necessárias características como a resiliência, coesão e adaptabilidade familiares. Esta investigação consiste num estudo correlacional descritivo que objetiva averiguar e analisar os mecanismos utilizados pelos filhos na adaptação positiva ao processo de divórcio parental. Integra uma amostra não probabilística de 62 participantes (n=31 progenitores; n=31 filhos), que responderam a dois questionários sociodemográficos (versão para pais e para filhos) e três instrumentos: o Inventário MSCR (Measuring State and Child Resilience), a Escala HKRAM (Healthy Kids Resilience Assessment Module) e a Escala FACES III (Family Adaptability and Cohesion Evaluation Sacle). Os resultados sugerem uma associação positiva entre níveis elevados de resiliência e níveis elevados de coesão e satisfação familiares percebidas. Além disso, no seio familiar, a perceção de filhos e pais acerca da capacidade de adaptabilidade e da satisfação da família parece encontrar-se positivamente associada. Ao nível da resiliência verificou-se ainda a presença de uma correlação positiva muito significativa entre a subescala resiliência-traço (progenitores) e a subescala response-set breakers (filhos). Os resultados obtidos parecem indicar que, na sequência do processo de divórcio parental, a resiliência nas crianças e jovens pode ser facilitada pela coesão entre os membros da família, bem como pelos traços de resiliência dos próprios progenitores.

Reconhecimento de expressões faciais em pacientes com esquizofrenia e indivíduos não clínicos

O funcionamento social adequado está relacionado com a capacidade de extrair informação sobre o ambiente, pelo que o reconhecimento de expressões faciais representa um papel importante nas relações interpessoais e no comportamento. Quando existem défices na identificação e processamento de expressões faciais podem ocorrer efeitos prejudiciais para o indivíduo e para as suas relações. As relações sociais nos indivíduos com esquizofrenia encontram-se perturbadas, talvez, em parte, devido ao reconhecimento e interpretação que realizam das expressões faciais. O presente estudo utilizou faces esquemáticas de expressões emocionais para investigar as interpretações de expressões faciais e características faciais específicas em indivíduos com esquizofrenia e indivíduos saudáveis. Os participantes (30 indivíduos com esquizofrenia e 30 indivíduos saudáveis) preencheram um questionário de dados sociodemográficos e clínicos e responderam a três escalas que avaliaram a paranoia, o medo da avaliação negativa e a depressão. Os resultados sugerem que indivíduos saudáveis e indivíduos com esquizofrenia mostram algumas diferenças no reconhecimento e interpretação de expressões faciais, embora essas diferenças não sejam elevadas. A valência afetiva e a ameaça atribuída a diferentes configurações de faces pelos indivíduos com esquizofrenia diferem da atribuída pelos sujeitos saudáveis apenas no reconhecimento da boca e da combinação boca-sobrancelha.

Stresse parental, psicopatologia e funcionamento familiar: associações com a psicopatologia dos filhos

A presente investigação teve como objetivos caraterizar os níveis de stresse parental, as caraterísticas do funcionamento familiar e eventuais problemas psicopatológicos, numa amostra de pais de adolescentes que frequentam a consulta de psicologia clínica, e perceber se existiam ou não associações significativas entre estas variáveis e os problemas de expressão exteriorizada e interiorizada manifestada pelos adolescentes. Participaram no estudo 21 adolescentes e os seus respetivos pai/mãe. Como instrumentos de recolha de dados foram utilizados o Inventário de Sintomas Psicopatológicos (BSI), Inventário de Problemas de Comportamento (YSR), Escala de Avaliação da Adaptabilidade e Coesão Familiares III (FACES III), Índice de Stresse Parental (PSI) e Questionário de Dados Sociodemográficos. Os resultados obtidos sugerem que mais de metade dos pais apresenta níveis elevados de stresse parental, níveis clínicos de sintomatologia psicopatológica, e situam-se, no que diz respeito ao funcionamento familiar, no tipo familiar médio. Os dados indicam ainda que a maior parte dos adolescentes no estudo tendem a manifestar níveis significativos de sintomatologia psicopatológica. Relativamente às associações, obtivemos relações significativas entre a sintomatologia psicopatológica parental, os níveis de stresse parental e o funcionamento familiar (coesão e adaptabilidades familiares). Da mesma forma observámos associações significativas entre o stresse parental e os problemas de expressão interiorizada e total de problemas nos adolescentes; e entre a adaptabilidade familiar e os problemas de expressão interiorizada. Ao contrário do que se esperava, não encontramos relações significativas entre a psicopatologia parental e os problemas de expressão exteriorizada e interiorizada e total de problemas; entre o stresse parental e o funcionamento familiar; e entre o funcionamento familiar e os problemas de expressão exteriorizada. No presente estudo são discutidos os resultados obtidos, consideradas algumas limitações e efetuadas propostas de investigações futuras.

Adversidade psicossocial, recursos de resiliência e qualidade de vida na adolescência: um estudo comparativo entre adolescentes portugueses e imigrantes

Tese de doutoramento, Psicologia, Faculdade de Ciências Humanas e Sociais, Universidade do Algarve, 2015