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Testing the limits of face recognition : identification from photographs in travel documents and dynamic aspects of emotion recognition


Chiller-Glaus, Sarah. Testing the limits of face recognition : identification from photographs in travel documents and dynamic aspects of emotion recognition. 2009, University of Zurich, Faculty of Arts.

Abstract

The following dissertation aims at investigating the recognition of facial identity and expression. It is structured in three parts: In Part I, an introduction to the basic concepts of face recognition is given, including an overview of the state of the art literature on both psychophysical and neurological research. Part II, which is the main part of this work, focuses on an applied aspect of face recognition, i.e. the field of identity verification at border control. First, a series of experiments shows that verifying the identity of a person by means of a photograph is highly prone to errors. Even experienced security personnel do not perform better than untrained laymen. The influence of the document holder’s race, of time pressure at border control, of the size of the document photograph and possible benefits of inversion of the document are addressed. In a second step, this part focuses on ways of how to raise identification performance by training. Both arts students in a portrait class and participants of a standardized identification training program show moderate effects of training. Finally, Part III addresses the recognition of facial expression, in particular the role of dynamic information. Using a composite-face paradigm, the experiments shows that motion does not separately enhance configural or part-based information, but seems to have a quality of its own.
Die vorliegende Dissertation behandelt die Erkennung von Gesichtern. Im Mittelpunkt steht einerseits die Frage nach der Identifikation einer Person, andererseits nach der Deutung des Gesichtsausdrucks. Die Arbeit verbindet so Grundlagen- und angewandte Forschung. Sie umfasst drei Teile: Teil I bietet eine umfassende Übersicht über die relevante Literatur, sowohl im Bereich der psychophysiologischen als auch der neurologischen Forschung zur Gesichtserkennung. Teil II, der Hauptteil dieser Dissertation, widmet sich der Personenidentifikation mittels Photos, wie dies zum Beispiel an Grenzübergängen üblich ist. Eine Reihe von Experimenten zeigt, dass die Identifikation hochgradig fehleranfällig ist und dass selbst erfahrenes Sicherheitspersonal keine bessere Leistung zeigt als Laien. Verschiedene für die Grenzkontrolle relevante Aspekte der Identifikation – Zeitdruck, Grösse des Passbildes, Ethnie der Reisenden sowie Inversion der Dokumente – werden analysiert. Im Anschluss an diese Befunde wird untersucht, inwieweit sich Personenidentifikation durch Training steigern lässt. Sowohl ein Portraitkurs als auch ein Trainingsprogramm für Personenidentifikation führen zu einem leichten Anstieg der Leistung, der Effekt ist allerdings gering. Teil III behandelt die Verarbeitung von Emotionen in Gesichtern, insbesondere den Einfluss von Bewegungsinformation. Die Resultate deuten darauf hin, dass Emotionen in bewegten Gesichter besser erkannt werden als in statischen, und dass dieser Effekt nicht auf einer selektiven Steigerung einzelner Merkmale (Komponenten und Konfigurationen) beruht, sondern auf einer spezifischen Qualität dynamischer Information selber.

Abstract

The following dissertation aims at investigating the recognition of facial identity and expression. It is structured in three parts: In Part I, an introduction to the basic concepts of face recognition is given, including an overview of the state of the art literature on both psychophysical and neurological research. Part II, which is the main part of this work, focuses on an applied aspect of face recognition, i.e. the field of identity verification at border control. First, a series of experiments shows that verifying the identity of a person by means of a photograph is highly prone to errors. Even experienced security personnel do not perform better than untrained laymen. The influence of the document holder’s race, of time pressure at border control, of the size of the document photograph and possible benefits of inversion of the document are addressed. In a second step, this part focuses on ways of how to raise identification performance by training. Both arts students in a portrait class and participants of a standardized identification training program show moderate effects of training. Finally, Part III addresses the recognition of facial expression, in particular the role of dynamic information. Using a composite-face paradigm, the experiments shows that motion does not separately enhance configural or part-based information, but seems to have a quality of its own.
Die vorliegende Dissertation behandelt die Erkennung von Gesichtern. Im Mittelpunkt steht einerseits die Frage nach der Identifikation einer Person, andererseits nach der Deutung des Gesichtsausdrucks. Die Arbeit verbindet so Grundlagen- und angewandte Forschung. Sie umfasst drei Teile: Teil I bietet eine umfassende Übersicht über die relevante Literatur, sowohl im Bereich der psychophysiologischen als auch der neurologischen Forschung zur Gesichtserkennung. Teil II, der Hauptteil dieser Dissertation, widmet sich der Personenidentifikation mittels Photos, wie dies zum Beispiel an Grenzübergängen üblich ist. Eine Reihe von Experimenten zeigt, dass die Identifikation hochgradig fehleranfällig ist und dass selbst erfahrenes Sicherheitspersonal keine bessere Leistung zeigt als Laien. Verschiedene für die Grenzkontrolle relevante Aspekte der Identifikation – Zeitdruck, Grösse des Passbildes, Ethnie der Reisenden sowie Inversion der Dokumente – werden analysiert. Im Anschluss an diese Befunde wird untersucht, inwieweit sich Personenidentifikation durch Training steigern lässt. Sowohl ein Portraitkurs als auch ein Trainingsprogramm für Personenidentifikation führen zu einem leichten Anstieg der Leistung, der Effekt ist allerdings gering. Teil III behandelt die Verarbeitung von Emotionen in Gesichtern, insbesondere den Einfluss von Bewegungsinformation. Die Resultate deuten darauf hin, dass Emotionen in bewegten Gesichter besser erkannt werden als in statischen, und dass dieser Effekt nicht auf einer selektiven Steigerung einzelner Merkmale (Komponenten und Konfigurationen) beruht, sondern auf einer spezifischen Qualität dynamischer Information selber.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Marx Wolfgang, Mast Fred
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:Unspecified
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2009
Deposited On:10 May 2019 12:18
Last Modified:15 Apr 2021 15:00
Number of Pages:112
OA Status:Green

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