Un projecte desenvolupa tecnologia d'escaneig 3D per crear rostres virtuals i millorar el reconeixement facial amb IA

La Universitat Oberta de Catalunya (UOC) i la start-up Metascan, amb seu a Barcelona, impulsen un projecte de recerca aplicada per al desenvolupament d'un sistema avançat d'escaneig de caps 3D i la creació d'un model paramètric innovador de representació d'identitats i expressions facials.

El projecte, liderat per Lisa Hornung, està pensat per dur-lo a terme amb Metascan a través del desenvolupament d'un doctorat industrial amb la UOC. La tesi de Hornung està dirigida per Ismael Benito Altamirano, investigador de la UOC pertanyent al grup Artificial Intelligence for Human Well-being (AIWELL) —adscrit a la unitat de recerca sobre salut digital, salut i benestar—, i professor dels Estudis d'Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació.

Moviments humans més realistes

Entre els objectius del projecte hi ha el desenvolupament d'un sistema d'escaneig de caps 3D d'alta fidelitat que utilitza tècniques avançades com la fotogrametria, que permet reconstruir formes tridimensionals a partir de múltiples fotografies fetes des de diversos angles, i el desplaçament gaussià, que millora el detall de les superfícies suavitzant irregularitats i capturant millor els volums i les expressions del rostre.

A més, aquesta iniciativa treballarà en la recopilació de conjunts de dades procedents d'escanejos 3D d'alta resolució que reflecteixin la diversitat de rostres i expressions humanes. La recerca també desenvoluparà un model facial paramètric inspirat en el model SMPL (skinned multi-person linear), una tecnologia utilitzada en animació i visió per computador que permet representar de manera realista i manipulable la forma i el moviment de cossos humans. Quan s'adapta al rostre, aquest enfocament facilita un control precís sobre la identitat i les expressions facials.

A partir d'aquestes dades, en el marc d'aquesta tesi s'entrenaran models d'IA per utilitzar-los en reconeixement facial, generació d'avatars i anàlisi emocional, amb especial atenció a garantir que els resultats siguin justos i representatius per a tota mena de persones.

Una IA més justa

"Aquest projecte impulsa el desenvolupament de models d'IA més justos i fiables amb l'objectiu que les tecnologies avançades siguin més segures i accessibles", afirma Lisa Hornung. Per a la doctoranda, "poder contribuir a aquest desafiament tècnic i científic des de la UOC és una gran oportunitat. El doctorat em permet treballar estretament amb equips de recerca i innovació en un context dinàmic que situa el coneixement al centre".

Per a Ismael Benito, "la proposta de valor de Metascan, centrada a fer accessible la tecnologia d'escaneig 3D, encaixa amb els nostres objectius, amb aplicacions en avatars, bessons digitals o interfícies assistencials". A més, Benito subratlla que un dels grans reptes científics del projecte serà "capturar conceptes humans, com l'emoció o l'expressió facial, mitjançant la generació de conjunts de dades que no només impulsin la nostra recerca, sinó també la d'altres centres". El professor també destaca la complementarietat d'infraestructures: "Mentre Metascan instal·la el seu laboratori propi a Barcelona, la UOC pot aportar la seva capacitat computacional en el núvol, la qual cosa permet a la Lisa entrenar models d'aprenentatge profund amb el suport de recursos universitaris".

Per part de Metascan, apunten que "aquest projecte no només potenciarà la nostra capacitat de recerca i desenvolupament en el camp dels models fundacionals humans (human foundational models, HFM), sinó que també remarcarà la nostra missió de construir una IA més inclusiva i reduir les desigualtats a través de la tecnologia", destaca Dirk Hornung, el seu CEO.

Sobre Metascan

Metascan és una start-up fundada l'any 2024 especialitzada en la recerca i el desenvolupament de human centric synthetic data per a l'entrenament de la IA. L'empresa és pionera en la creació d'HFM i ha desenvolupat una infraestructura d'escaneig 3D d'alta precisió per a la digitalització d'éssers humans que genera conjunts de dades d'alta qualitat. Metascan es compromet a reduir el biaix en la IA promovent una tecnologia més justa i democratitzant l'accés a models fundacionals humans. Metascan ha format part del programa d'acceleració de Barcelona Activa.

Aquest doctorat industrial s'emmarca en la missió de recerca de la UOC sobre tecnologia ètica i humana, i afavoreix l'objectiu de desenvolupament sostenible (ODS) 9 de l'ONU: construir infraestructures resilients, promoure la industrialització sostenible i fomentar la innovació

El Pla de Doctorats Industrials és una iniciativa pública de la Generalitat de Catalunya impulsada a finals de 2012 en col·laboració amb el sistema universitari i de recerca català i estretament relacionada amb la formació doctoral, la transferència de coneixement i el desenvolupament de projectes d'R+D+I en col·laboració amb l'entorn socioeconòmic (empreses i institucions).

La recerca de la UOC

La UOC investiga, amb una marcada especialització en l'àmbit digital, per incidir en la construcció de la societat del futur i contribuir a les transformacions necessàries per fer front als desafiaments globals.

Els més de 500 investigadors i investigadores i més de 50 grups de recerca s'articulen al voltant de cinc unitats de recerca per abordar cinc missions: Cultura per a una societat crítica, Educació al llarg de la vida, Salut digital i benestar planetari, Tecnologia ètica i humana i Transició digital i sostenibilitat.

A més, la Universitat impulsa la transferència de coneixement i l'emprenedoria de la comunitat UOC amb la plataforma Hubbik.

Els objectius de l'Agenda 2030 per al desenvolupament sostenible de les Nacions Unides i el coneixement obert són eixos estratègics de la docència, la recerca i la transferència de coneixement de la UOC. Més informació: research.uoc.edu.