Estimation automatique des impressions véhiculées par une photographie de visage

par Arnaud Lienhard

Thèse de doctorat en Signal, image, paroles, télécoms

Sous la direction de Alice Caplier et de Patricia Ladret.

Le président du jury était Michèle Rombaut.

Le jury était composé de Alice Caplier, Patricia Ladret, Marina Nicolas.

Les rapporteurs étaient Jean-Luc Dugelay, Patrick Le Callet.


  • Résumé

    Avec le développement des appareils photos numériques et des sites de partage de photos, nous passons une part croissante de notre temps à observer, sélectionner et partager des images, parmi lesquelles figurent un grand nombre de photos de visage. Dans cette thèse, nous nous proposons de créer un premier système entièrement automatique renvoyant une estimation de la pertinence d'une photo de visage pour son utilisation dans la création d'un album de photos, la sélection de photos pour un réseau social ou professionnel, etc. Pour cela, nous créons plusieurs modèles d'estimation de la pertinence d'une photo de visage en fonction de son utilisation. Dans un premier temps, nous adaptons les modèles d'estimation de la qualité esthétique d'une photo au cas particulier des photos de visage. Nous montrons que le fait de calculer 15 caractéristiques décrivant différents aspects de l'image (texture, illumination, couleurs) dans des régions spécifiques de l'image (le visage, les yeux, la bouche) améliore significativement la précision des estimations par rapport aux modèles de l'état de l'art. La précision de ce modèle est renforcée par la sélection de caractéristiques adaptées à notre problème, ainsi que par la fusion des prédictions de 4 algorithmes d'apprentissage. Dans un second temps, nous proposons d'enrichir l'évaluation automatique d'une photo de visage en définissant des modèles d'estimation associés à des critères tels que le degré de sympathie ou de compétence dégagé par une photo de visage. Ces modèles reposent sur l'utilisation d'attributs de haut niveau (présence de sourire, ouverture des yeux, expressions faciales), qui se montrent plus efficaces que les caractéristiques de bas niveau utilisées dans l'état de l'art (filtres de Gabor, position des points de repère du visage). Enfin, nous fusionnons ces modèles afin de sélectionner automatiquement des photos de bonne qualité esthétique et appropriées à une utilisation donnée : photos inspirant de la sympathie à partager en famille, photos dégageant une impression de compétence sur un réseau professionnel.

  • Titre traduit

    How to predict the global instantaneous feeling induced by a facial picture ?


  • Résumé

    Picture selection is a time-consuming task for humans and a real challenge for machines, which have to retrieve complex and subjective information from image pixels. An automated system that infers human feelings from digital portraits would be of great help for profile picture selection, photo album creation or photo editing. In this work, several models of facial pictures evaluation are defined. The first one predicts the overall aesthetic quality of a facial image by computing 15 features that encode low-level statistics in different image regions (face, eyes and mouth). Relevant features are automatically selected by a feature ranking technique, and the outputs of 4 learning algorithms are fused in order to make a robust and accurate prediction of the image quality. Results are compared with recent works and the proposed algorithm obtains the best performance. The same pipeline is then considered to evaluate the likability and competence induced by a facial picture, with the difference that the estimation is based on high-level attributes such as gender, age and smile. Performance of these attributes is compared with previous techniques that mostly rely on facial keypoints positions, and it is shown that it is possible to obtain predictions that are close to human perception. Finally, a combination of both models that selects a likable facial image of good aesthetic quality for a given person is described.


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