Mar 29, 2009

現代魔鏡 -- 讓電腦判斷你的臉孔吸引力

什麼樣的臉孔是美麗的? 你的臉有多吸引人? 美麗的背後有著怎麼樣的理論基礎,是多年來哲學家、藝術家、以及科學家努力嘗試解答的問題。近年來科學家從機器學習和電腦視覺的角度出發,嘗試以數學模型來分析這個問題。

2006年以色列 Tel-Aviv 大學的 Gideon Dror 教授的研究團隊發表了一篇論文: A Humanlike Predictor of Facial Attractiveness,提出一套方法來評估臉孔的吸引力,是本篇文章所要介紹的。

作者首先請攝影師拍攝 91 位美國白人女性的照片。為了降低複雜的變因,這些女性的年齡、膚色都是相近的。接著由 28 位評審(15名男性、13名女性)來評分,評分的範圍在 1 至 7 分之間,7代表最吸引人。

影像特徵擷取

為了分析臉孔,作者擷取影像中的兩種主要特徵,第一種是五官位置,臉上定義了84個特徵點,分別對應到輪廓、眉毛、眼睛、鼻子、以及嘴巴,可見下圖黑點所示:



第二種特徵紀錄了膚色和頭髮的顏色以及平滑程度,可見上圖方塊所示:

以這兩種特徵為基礎,作者產生了 98 維的向量來表示一張臉,並使用機器學習的技術,利用之前 28 位評審的評分,來學習人類對吸引力的判斷。此後當每一張新的臉孔加入,首先會被轉換為 98 維的向量,然後根據學習的成果來預測吸引力。

實驗分析
1. 電腦能抓住大眾的喜好: 電腦預測出來的吸引力,比起任何單獨一位評審,更接近平均給分。
2. 平均的臉孔比大多數臉孔更具吸引力: 研究人員嘗試結合50張臉孔,產生一張平均的臉,該張臉會比80%的臉更具吸引力。

評論
這個方法有一個小問題:
沒有考慮到髮型的影響。髮型對女性的美麗有著很重要的影響,試看光頭的女性,魅力明顯下降。