Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Detektion von Gesichtern in Bildern. Ausgehend von einem Überblick über bestehende Verfahren wird ein viel versprechendes Verfahren ausgewählt, vorgestellt und basierend auf neuen Erkenntnissen weiterentwickelt. Bilddaten aus dem Universitätsarchiv werden exemplarisch für die Evaluierung des Verfahrens verwendet.

Jena, University, Diss., 2008.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Giessen, Univ., Diss., 2005.

Universiẗat, Diss., 2005--Giessen.

University, Diss., 2005--Düsseldorf.

In dieser EEG Untersuchung wurde der Einfluss von zuvor präsentierten Abfolgen wütender und neutraler Gesichtsausdrücke auf die neurokognitive Verarbeitung eines aktuell wahrgenommenen Gesichts unter Berücksichtigung des modulierenden Effekts der individuellen Ängstlichkeit, sowie eines sozial stressenden Kontextes und einer erhöhten kognitiven Auslastung erforscht. Die Ergebnisse lieferten bereits auf der Ebene der basalen visuellen Gesichtsanalyse Belege für eine parallele Verarbeitung und Integration von strukturellen und emotionalen Gesichtsinformationen. Zudem konnte schon in dieser frühen Phase ein genereller kontextueller Einfluss von Gesichtssequenzen auf die kognitive Gesichtsverarbeitung nachgewiesen werden, welcher sogar in späteren Phasen der kognitiven Verarbeitung noch zunahm. Damit konnte nachgewiesen werden, dass die zeitliche Integration, d.h. die spezifische Abfolge wahrgenommener Gesichter eine wichtige Rolle für die kognitive Evaluation des aktuell perzipierten Gesichtes spielt. Diese Ergebnisse wurden zudem in einer Revision des Gesichtsverarbeitungsmodells von Haxby und Kollegen verordnet und in einer sLORETA Analyse dargestellt. Die Befunde zur individuellen Ängstlichkeit und kognitiven Auslastung bestätigten außerdem die Attentional Control Theorie und das Dual Mechanisms of Control Modell. / In this EEG study I investigated the influence of previously presented sequences of angry and neutral facial expressions on the neurocognitive processing of a currently perceived face, taking into account the modulating influence of individual anxiety, as well as the influence of a socially stressful context and an increased cognitive load. The results provided evidence for parallel processing and integration of structural and emotional facial information already at the level of basal visual face analysis. Moreover, as early as this stage, there was evidence for a general contextual influence of face sequences on the cognitive processing of the current face, with it‘s effect increasing further at later stages of cognitive processing, thereby proving that the temporal integration, i. e. that the specific sequence of previously perceived faces plays an important role in the cognitive evaluation of the currently perceived face. These results were also classified in a revised version of Haxby and colleagues' neural model of face processing and presented in a sLORETA analysis. Furthermore, the findings concerning the individual anxiety and cognitive load confirmed the Attentional Control Theory and the Dual Mechanisms of Control Model.

Zugl.: Tübingen, Univ., Diss., 2007

Zugl.: Berlin, Techn. Univ., Diss., 2006

Although age is one of the most salient and fundamental aspects of human faces, its processing in the brain has not yet been studied by any neuroimaging experiment. Automatic assessment of temporal changes across faces is a prerequisite to identifying persons over their life-span, and age per se is of biological and social relevance. Using a combination of evocative face morphs controlled for global optical flow and functional magnetic resonance imaging (fMRI), we segregate two areas that process changes of facial age in both hemispheres. These areas extend beyond the previously established face-sensitive network and are centered on the posterior inferior temporal sulcus (pITS) and the posterior angular gyrus (pANG), an evolutionarily new formation of the human brain. Using probabilistic tractography and by calculating spatial cross-correlations as well as creating minimum intersection maps between activation and connectivity patterns we demonstrate a hitherto unrecognized link between structure and function in the human brain on the basis of cognitive age processing. According to our results, implicit age processing involves the inferior temporal sulci and is, at the same time, closely tied to quantity decoding by the presumed neural systems devoted to magnitudes in the human parietal lobes. The ventral portion of Wernicke’s largely forgotten perpendicular association fasciculus is shown not only to interconnect these two areas but to relate to their activations, i.e. to transmit age-relevant information. In particular, post-hoc age-rating competence is shown to be associated with high response levels in the left angular gyrus. Cortical activation patterns related to changes of facial age differ from those previously elicited by other fixed as well as changeable face aspects such as gender (used for comparison), ethnicity and identity as well as eye gaze or facial expressions. We argue that this may be due to the fact that individual changes of facial age occur ontogenetically, unlike the instant changes of gaze direction or expressive content in faces that can be “mirrored” and require constant cognitive monitoring to follow. Discussing the ample evidence for distinct representations of quantitative age as opposed to categorical gender varied over continuous androgyny levels, we suggest that particular face-sensitive regions interact with additional object-unselective quantification modules to obtain individual estimates of facial age. / Obwohl das Alter eines der markantesten und grundlegendsten Aspekte menschlicher Gesichter darstellt, hat man die Verarbeitung im Gehirn noch nicht durch ein funktionell bildgebendes Verfahren untersucht und mit strukturellen Leitungsbahnen in Verbindung gebracht. Die automatische Bewertung der altersbedingten Veränderungen in Gesichtern ist eine Voraussetzung für die Identifizierung von Personen über ihre gesamte Lebenszeit, und das Lebensalter an sich ist von biologischer und sozialer Relevanz. In dieser Dissertation wird die funktionelle Kernspintomographie (fMRI) mit eindrucksvollen Gesichtsmorphs kombiniert, welche auf sichtbare Bewegung im gesamten Bild kontrolliert wurden. Hierdurch werden zwei Bereiche auf beiden Hemisphären isoliert, welche die Veränderungen des Alters von Gesichtern gemeinsam und automatisch verarbeiten. Diese Areale reichen über das zuvor etablierte gesichtssensible Netzwerk hinaus und zentrieren sich auf den hinteren inferio-temporalen Sulcus (pITS) und den hinteren angulären Gyrus (pANG), eine evolutionäre Neubildung des menschlichen Gehirns. Mit Hilfe der probabilistischen Traktographie diffusiongewichteter MRT-Daten und der Berechnung räumlicher Kreuzkorrelationen sowie der Erstellung von Minimum Intersection Maps zwischen Aktivierungs- und Konnektivitätsmustern wird ein bisher unerkannter Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion des menschlichen Gehirns anhand der kognitiven Altersverarbeitung aufgezeigt. Unseren Ergebnissen zufolge wird der inferiore temporale Sulcus in die implizite Altersverarbeitung einbezogen und gleichzeitig eng mit der Mengendekodierung verknüpft, welche in den vermutlich Größenabschätzungen gewidmeten neuronalen Systemen im Scheitellappen des menschlichen Gehirns erfolgt. Es wird dargelegt, dass der ventrale Teil von Wernickes weitgehend vergessenem senkrecht verlaufendem Assoziationsbündels nicht nur diese beiden Bereiche miteinander verbindet, sondern auch mit ihren Aktivierungen in Beziehung steht, was die These stützt, dass altersrelevante Informationen tatsächlich über ihn übertragen werden. Bei der nachträglichen Alterseinschätzung der Gesichter zeigt sich, dass gutes Abschneiden der Versuchspersonen mit stärkeren Aktivierungen im linken angulären Gyrus einhergeht. Die kortikalen Aktivierungsmuster auf Änderungen des Gesichtsalters unterscheiden sich von jenen, die mit anderen wechselnden Gesichtsmerkmalen in Zusammenhang gebracht wurden, welche das Geschlecht (das zum Vergleich und zur Kontrolle herangezogen wurde), die Ethnizität und die personelle Identität sowie Blickrichtungen und Mimik betreffen. Es wird argumentiert, dass dies möglicherweise auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass individuelle Änderungen des Gesichtsalters ontogenetisch auftreten, anders als beispielsweise die flüchtigen Wechsel von Blickrichtungen oder im Ausdruck in Gesichtern, welche vom Betrachter "gespiegelt" werden können und ständige Beobachtung erfordern, um kognitiv nachvollzogen werden zu können. Damit wird erstmals die eigene Art der Wahrnehmung und Verarbeitung des quantitativen Alters im direkten Gegensatz zu kategorischem Geschlecht belegt, welches über kontinuierliche Androgyniegrade variiert: Bestimmte gesichtssensible Regionen interagieren offenbar mit zusätzlichen nicht objekt-selektiven Quantifizierungsmodulen, um das Alter eines Gesichts individuell abzuschätzen.