Managing heterogeneous cues in social contexts. A holistic approach for social interactions analysis

Une interaction sociale désigne toute action réciproque entre deux ou plusieurs individus, au cours de laquelle des informations sont partagées sans "médiation technologique". Cette interaction, importante dans la socialisation de l'individu et les compétences qu'il acquiert au cours de sa vie, constitue un objet d'étude pour différentes disciplines (sociologie, psychologie, médecine, etc.). Dans le contexte de tests et d'études observationnelles, de multiples mécanismes sont utilisés pour étudier ces interactions tels que les questionnaires, l'observation directe des événements et leur analyse par des opérateurs humains, ou l'observation et l'analyse à posteriori des événements enregistrés par des spécialistes (psychologues, sociologues, médecins, etc.). Cependant, de tels mécanismes sont coûteux en termes de temps de traitement, ils nécessitent un niveau élevé d'attention pour analyser simultanément plusieurs descripteurs, ils sont dépendants de l'opérateur (subjectivité de l'analyse) et ne peuvent viser qu'une facette de l'interaction. Pour faire face aux problèmes susmentionnés, il peut donc s'avérer utile d'automatiser le processus d'analyse de l'interaction sociale. Il s'agit donc de combler le fossé entre les processus d'analyse des interactions sociales basés sur l'homme et ceux basés sur la machine. Nous proposons donc une approche holistique qui intègre des signaux hétérogènes multimodaux et des informations contextuelles (données "exogènes" complémentaires) de manière dynamique et optionnelle en fonction de leur disponibilité ou non. Une telle approche permet l'analyse de plusieurs "signaux" en parallèle (où les humains ne peuvent se concentrer que sur un seul). Cette analyse peut être encore enrichie à partir de données liées au contexte de la scène (lieu, date, type de musique, description de l'événement, etc.) ou liées aux individus (nom, âge, sexe, données extraites de leurs réseaux sociaux, etc.) Les informations contextuelles enrichissent la modélisation des métadonnées extraites et leur donnent une dimension plus "sémantique". La gestion de cette hétérogénéité est une étape essentielle pour la mise en œuvre d'une approche holistique. L'automatisation de la capture et de l'observation " in vivo " sans scénarios prédéfinis lève des verrous liés à i) la protection de la vie privée et à la sécurité ; ii) l'hétérogénéité des données ; et iii) leur volume. Par conséquent, dans le cadre de l'approche holistique, nous proposons (1) un modèle de données complet préservant la vie privée qui garantit le découplage entre les méthodes d'extraction des métadonnées et d'analyse des interactions sociales ; (2) une méthode géométrique non intrusive de détection par contact visuel ; et (3) un modèle profond de classification des repas français pour extraire les informations du contenu vidéo. L'approche proposée gère des signaux hétérogènes provenant de différentes modalités en tant que sources multicouches (signaux visuels, signaux vocaux, informations contextuelles) à différentes échelles de temps et différentes combinaisons entre les couches (représentation des signaux sous forme de séries temporelles). L'approche a été conçue pour fonctionner sans dispositifs intrusifs, afin d'assurer la capture de comportements réels et de réaliser l'observation naturaliste. Nous avons déployé l'approche proposée sur la plateforme OVALIE qui vise à étudier les comportements alimentaires dans différents contextes de la vie réelle et qui est située à l'Université Toulouse-Jean Jaurès, en France.Social interaction refers to any interaction between two or more individuals, in which information sharing is carried out without any mediating technology. This interaction is a significant part of individual socialization and experience gaining throughout one's lifetime. It is interesting for different disciplines (sociology, psychology, medicine, etc.). In the context of testing and observational studies, multiple mechanisms are used to study these interactions such as questionnaires, direct observation and analysis of events by human operators, or a posteriori observation and analysis of recorded events by specialists (psychologists, sociologists, doctors, etc.). However, such mechanisms are expensive in terms of processing time. They require a high level of attention to analyzing several cues simultaneously. They are dependent on the operator (subjectivity of the analysis) and can only target one side of the interaction. In order to face the aforementioned issues, the need to automatize the social interaction analysis process is highlighted. So, it is a question of bridging the gap between human-based and machine-based social interaction analysis processes. Therefore, we propose a holistic approach that integrates multimodal heterogeneous cues and contextual information (complementary "exogenous" data) dynamically and optionally according to their availability or not. Such an approach allows the analysis of multi "signals" in parallel (where humans are able only to focus on one). This analysis can be further enriched from data related to the context of the scene (location, date, type of music, event description, etc.) or related to individuals (name, age, gender, data extracted from their social networks, etc.). The contextual information enriches the modeling of extracted metadata and gives them a more "semantic" dimension. Managing this heterogeneity is an essential step for implementing a holistic approach. The automation of " in vivo " capturing and observation using non-intrusive devices without predefined scenarios introduces various issues that are related to data (i) privacy and security; (ii) heterogeneity; and (iii) volume. Hence, within the holistic approach we propose (1) a privacy-preserving comprehensive data model that grants decoupling between metadata extraction and social interaction analysis methods; (2) geometric non-intrusive eye contact detection method; and (3) French food classification deep model to extract information from the video content. The proposed approach manages heterogeneous cues coming from different modalities as multi-layer sources (visual signals, voice signals, contextual information) at different time scales and different combinations between layers (representation of the cues like time series). The approach has been designed to operate without intrusive devices, in order to ensure the capture of real behaviors and achieve the naturalistic observation. We have deployed the proposed approach on OVALIE platform which aims to study eating behaviors in different real-life contexts and it is located in University Toulouse-Jean Jaurès, France

Gérer des Descripteurs Hétérogènes dans des Contextes Sociaux : Une Approche Holistique pour l'Analyse des Interactions Sociales

Social interaction refers to any interaction between two or more individuals, in which information sharing is carried out without any mediating technology. This interaction is a significant part of individual socialization and experience gaining throughout one's lifetime. It is interesting for different disciplines (sociology, psychology, medicine, etc.). In the context of testing and observational studies, multiple mechanisms are used to study these interactions such as questionnaires, direct observation and analysis of events by human operators, or a posteriori observation and analysis of recorded events by specialists (psychologists, sociologists, doctors, etc.). However, such mechanisms are expensive in terms of processing time. They require a high level of attention to analyzing several cues simultaneously. They are dependent on the operator (subjectivity of the analysis) and can only target one side of the interaction. In order to face the aforementioned issues, the need to automatize the social interaction analysis process is highlighted. So, it is a question of bridging the gap between human-based and machine-based social interaction analysis processes. Therefore, we propose a holistic approach that integrates multimodal heterogeneous cues and contextual information (complementary "exogenous" data) dynamically and optionally according to their availability or not. Such an approach allows the analysis of multi "signals" in parallel (where humans are able only to focus on one). This analysis can be further enriched from data related to the context of the scene (location, date, type of music, event description, etc.) or related to individuals (name, age, gender, data extracted from their social networks, etc.). The contextual information enriches the modeling of extracted metadata and gives them a more "semantic" dimension. Managing this heterogeneity is an essential step for implementing a holistic approach. The automation of " in vivo " capturing and observation using non-intrusive devices without predefined scenarios introduces various issues that are related to data (i) privacy and security; (ii) heterogeneity; and (iii) volume. Hence, within the holistic approach we propose (1) a privacy-preserving comprehensive data model that grants decoupling between metadata extraction and social interaction analysis methods; (2) geometric non-intrusive eye contact detection method; and (3) French food classification deep model to extract information from the video content.[...]Une interaction sociale désigne toute action réciproque entre deux ou plusieurs individus, au cours de laquelle des informations sont partagées sans "médiation technologique". Cette interaction, importante dans la socialisation de l'individu et les compétences qu'il acquiert au cours de sa vie, constitue un objet d'étude pour différentes disciplines (sociologie, psychologie, médecine, etc.). Dans le contexte de tests et d'études observationnelles, de multiples mécanismes sont utilisés pour étudier ces interactions tels que les questionnaires, l'observation directe des événements et leur analyse par des opérateurs humains, ou l'observation et l'analyse à posteriori des événements enregistrés par des spécialistes (psychologues, sociologues, médecins, etc.). Cependant, de tels mécanismes sont coûteux en termes de temps de traitement, ils nécessitent un niveau élevé d'attention pour analyser simultanément plusieurs descripteurs, ils sont dépendants de l'opérateur (subjectivité de l'analyse) et ne peuvent viser qu'une facette de l'interaction. Pour faire face aux problèmes susmentionnés, il peut donc s'avérer utile d'automatiser le processus d'analyse de l'interaction sociale. Il s'agit donc de combler le fossé entre les processus d'analyse des interactions sociales basés sur l'homme et ceux basés sur la machine. Nous proposons donc une approche holistique qui intègre des signaux hétérogènes multimodaux et des informations contextuelles (données "exogènes" complémentaires) de manière dynamique et optionnelle en fonction de leur disponibilité ou non. Une telle approche permet l'analyse de plusieurs "signaux" en parallèle (où les humains ne peuvent se concentrer que sur un seul). Cette analyse peut être encore enrichie à partir de données liées au contexte de la scène (lieu, date, type de musique, description de l'événement, etc.) ou liées aux individus (nom, âge, sexe, données extraites de leurs réseaux sociaux, etc.) Les informations contextuelles enrichissent la modélisation des métadonnées extraites et leur donnent une dimension plus "sémantique". La gestion de cette hétérogénéité est une étape essentielle pour la mise en œuvre d'une approche holistique. L'automatisation de la capture et de l'observation " in vivo " sans scénarios prédéfinis lève des verrous liés à i) la protection de la vie privée et à la sécurité ; ii) l'hétérogénéité des données ; et iii) leur volume. Par conséquent, dans le cadre de l'approche holistique, nous proposons (1) un modèle de données complet préservant la vie privée qui garantit le découplage entre les méthodes d'extraction des métadonnées et d'analyse des interactions sociales ;[...

DiEvent: Towards an Automated Framework for Analyzing Dining Events

International audienceThe analysis of dining events is important and useful for a wide range of applications such as smart restaurants, and for different research areas like sociologists' studies and social interactions analysis. Particularly, the performance and reputation of restaurants is completely dependent on customers satisfaction as a possible metric. With the rapid growth of computer vision technologies, smart restaurants are going to leverage such technologies for indirectly measuring and quantifying customer satisfactions through analyzing videos and images without performing any direct questioner process. However, the large volume of recorded data by cameras makes the manual analysis process computationally expensive in terms of time to quantify customer satisfaction. Hence, in this paper, we introduce a design of a framework, so-called DiEvent, that integrates various components for automatically analyzing dining events. Our framework could be leveraged in different applications and researches, including cooking recipe evaluation in terms of customer satisfaction, performing sociology studies in dining events, and social interactions detection researches

Social Interaction Analysis: "In Vivo" Restaurant Platform

International audienc

Visual-Based Eye Contact Detection in Multi-Person Interactions

International audienceVisual non-verbal behavior analysis (VNBA) methods mainly depend on extracting an important and essential social cue, called eye contact, for performing a wide range of analysis such as dominant person detection. Besides the major need for an automated eye-contact detection method, existing state-of-the-art methods require intrusive devices for detecting any contacts at the eye-level. Also, such methods are completely dependent on supervised learning approaches to produce eye-contact classification models, raising the need for ground truth datasets. To overcome the limitations of existing techniques, we propose a novel geometrical method to detect eye contact in natural multi-person interactions without the need for any intrusive eye-tracking device. We have experimented our method on 10 social videos, each 20 minutes long. Experiments demonstrate highly competitive efficiency with regards to classification performance, compared to the classical existing supervised eye contact detection methods

Spatio-Temporal Metadata Querying for CCTV Video Retrieval: Application in Forensic

The use of mobile devices and the development of geo-positioning technologies make applications that use location-based services very attractive and useful. These applications are composed of sensors that generate various and heterogeneous spatio-temporal data. Exploiting this spatio-temporal data to support video surveillance systems remains a relevant purpose for video content filtering. Since the data processed in such a context are heterogeneous (indoor and outdoor environment, various position types and reference systems, various data format), interoperability and management of these data remains a problem to be solved. In this paper, we propose a new generic trajectory based query in order to handle trajectory segment's heterogeneity. for both environments (indoor and outdoor).The proposed data model integrate multi-source metadata and enable to handle interoperability issue of data. Our querying mechanism enable to automatically retrieve video segments that could contain relevant information for the CCTV operator (suspects, trajectories, etc.). To ensure industrial transferability, we have implemented the metadata dictionary of the Standard ISO 22311/IEC 79 (interoperability of CCTV systems). We provide an experimental evaluation demonstrating the utility of our approach in a real-world case. Results show that the proposed approach enhances the efficiency of investigators by reducing the search space, as the operator will analyze only the relevant data, therefore he needs less time for video processing (video reviewing)