Detection of lies by facial thermal imagery analysis

Detección de mentiras por medio del análisis de imágenes térmicas del rostro

Se presenta un sistema de visión artificial para la detección de mentiras por medio del análisis de secuencias de imágenes térmicas del rostro, como mecanismo alternativo al polígrafo, al presentar características de no-contacto, no-intrusión, la posibilidad futura de utilización reservada, así como de análisis a múltiples personas simultáneamente. El sistema se basa en la detección de los cambios fisiológicos de temperatura en la zona de los lagrimales causados por el incremento sutil del flujo sanguíneo a través de la red vascular cercana. Los resultados obtenidos alcanzan el 79.2 % de acierto en la detección de mentiras, utilizando segmentación de la zona periorbital, seguimiento entre tramas consecutivas mediante el algoritmo de Kanade-Lucas-Tomasi, y una clasificación sencilla basada en la comparación entre las temperaturas estimadas durante las preguntas de control y el resto del interrogatorio. El desempeño del sistema es comparable con resultados obtenidos en trabajos donde se emplean cámaras de mejores prestaciones que la utilizada en la experimentación.

I. INTRODUCCIÓN

Determinar si las personas son honestas en sus declaraciones es útil en situaciones de resolución de conflictos sociales como los delitos que violan las normas establecidas por la sociedad, o en la prevención de atentados terroristas, entre otros. Los estudios de psicología y fisiología muestran una relación entre la ansiedad que se produce cuando una persona miente, y respuestas orgánicas difíciles de controlar como la dilatación de las pupilas, el aumento de la sudoración, la tensión muscular, el ritmo cardíaco, la presión arterial y la temperatura corporal. Sin embargo, es posible que algunos de estos cambios se produzcan en personas honestas que tienen dificultades de comunicación, o que están enfermas, bajo estrés o tomando medicamentos. Por lo tanto, hay dos líneas generales de investigación sobre la detección de mentiras [1]: 1) la identificación de cambios psicofisiológicos, y 2) la identificación de cambios en los movimientos corporales, la expresión facial y la voz.

El dispositivo más estandarizado y reconocido para identificar mentiras es el polígrafo [2], que registra la presión arterial, la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria. Aunque el polígrafo es muy eficaz (alrededor del 90%) [3], sólo puede aplicarse a una persona por equipo y requiere el contacto físico con el examinado para captar las señales corporales. Además, este procedimiento puede aumentar automáticamente el nivel de ansiedad de una persona, ya sea por pensar que sus respuestas sinceras serán rechazadas, o porque el interrogatorio puede evocar emociones.