Generative adversarial network-based forensic facial reconstruction from ۳D face meshes: a comparative study of DCGAN and StyleGAN

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 17

فایل این مقاله در 8 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JMCS-7-3_013

تاریخ نمایه سازی: 17 مهر 1405

چکیده مقاله:

Forensic facial reconstruction is a critical investigative technique for identifying unknown individuals from skeletal remains, facial meshes, or degraded photographs. Existing approaches manual clay reconstruction, drag-and-drop composite software, and Shape-from-Shading algorithms are time consuming, cost-prohibitive, or limited to well-defined facial inputs. This paper proposes an automated, generative AI based pipeline that reconstructs realistic facial images from ۳-D face mesh representations and ۲-D facial sketches using Deep Convolutional Generative Adversarial Networks (DCGAN) and Style-based Generative Adversarial Networks (StyleGAN). A dedicated dataset of ۵ ۰۰۰ paired mesh-to-face image samples was constructed using Google MediaPipe, covering diverse age groups, ethnicities, and genders with an ۸۰/۱۰/۱۰ train-validationtest split. DCGAN achieved a testing accuracy of ۹۴.۲% at ۳۰۰ epochs, while StyleGAN attained a Fr´echet Inception Distance (FID) of ۱۸.۳ at ۲۰۰ epochs with SSIM = ۰.۷۸ and PSNR = ۲۸.۱ dB. Comparative evaluation shows that DCGAN excels at rapid broad-pattern reconstruction, while StyleGAN provides superior feature-level perceptual fidelity. Ethical risks including misidentification, dataset consent, demographic bias, and legal implications are also addressed.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

- -

Department of Mathematics St. Joseph’s Institute of Technology Chennai, Tamil Nadu, India

- -

Department of Mathematics, St. Joseph's College of Engineering, Chennai, Tamil Nadu, India

- -

Department of Mathematics, Saveetha Engineering college, Chennai, Tamil Nadu, India

- -

Department of Electrical & Electronics Engineering, AMET Deemed to be University, Chennai, India.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Brock, A., Donahue, J., & Simonyan, K. (۲۰۱۹). Large scale ...
  • Chen, Y., Yin, W., & Tang, X. (۲۰۱۹). ۳D-aided face ...
  • Chen, L., & Wang, Q. (۲۰۱۹). Shape-from-shading techniques for accurate ...
  • Chen, Y., & Wu, H. (۲۰۲۱). GANs for facial image ...
  • Das, P., Roy, M., & Kumar, S. (۲۰۱۹). Limitations and ...
  • Goodfellow, I., Pouget-Abadie, J., Mirza, M., Xu, B., Warde-Farley, D., ...
  • Isola, P., Zhu, J.-Y., Zhou, T., & Efros, A. A. ...
  • Kapoor, R., & Gupta, S. (۲۰۲۰). Deep learning approaches for ...
  • Kim, H., & Lee, S. (۲۰۱۶). Facial reconstruction in virtual ...
  • Kumar, A., & Das, S. (۲۰۱۵). Forensic facial reconstruction: A ...
  • Richardson, E., Alaluf, Y., Patashnik, O., Nitzan, Y., Azar, Y., ...
  • Rodriguez, M., et al. (۲۰۱۷). Real-time applications of shape-from-shading in ...
  • Zhang, H., Xu, T., Li, H., Zhang, S., Wang, X., ...
  • نمایش کامل مراجع