DOI QR코드

DOI QR Code

ROI Detection by Genetic Algorithm Based on Probability Map

확률맵 기반 유전자 알고리즘에 의한 ROI 검출

  • 박희정 (안동과학대학 컴퓨터정보과)
  • Received : 2010.07.23
  • Accepted : 2010.08.10
  • Published : 2010.08.31

Abstract

This paper propose a genetic method based on probability map to detect region of the lips on a natural image with the faces. The method has many solutions in order to detect regions such as the lips instead of one optimal solution of existing methods. To do this, it represents a pair of spatial coordinates as a chromosome, and introduces genetic operations like conservation interval, the number of generations and non-overlapping selection. By using the probability map of the HS in HSV color space, it increases adaptability to similar color that is a property of genetic algorithm. In our experiments, the optimal value of the important parameter $\beta$ was analyzed, which was used as the condition of an ending function and affected performance of the proposed algorithm. Also the algorithm was analyzed on what performance it has when its mating methods are different. The results of the experiment showed that our algorithm could be flexibly adapted for detecting other ROIs.

본 연구에서는 인물영상에서 입술영역을 검출하기 위한 확률맵 기반 유전자 알고리즘을 제안한다. 하나의 최적해 탐색에 사용되었던 기존 유전자 알고리즘을 수정하여 입술과 같은 영역 검출에 부합하는 다수의 해를 얻도록 적용한다. 이를 위해 공간좌표를 의미하는 염색체로 각 개체를 표현하고, 보존구간, 세대수에 따른 부분 균일교배, 비중복 선택 등의 유전연산 방법을 도입한다. 또한 HSV 칼라공간에서 HS성분에 대한 확률맵을 제안하고, 이를 적용함으로써 유전자 알고리즘의 속성인 유사 색상에 대한 적응성을 더욱 증대한다. 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 성능을 좌우하는 주요 파라미터 분석, 종료 함수의 종료 조건 $\beta$의 최적값 평가 분석 그리고 교배 방법에 따른 성능 평가 결과를 분석하였으며, 입술 이외의 관심객체 변경에 따른 다른 ROI(Region Of Interest)의 검출에도 유연하게 적응할 수 있음을 관찰하였다.

Keywords

References

  1. Liew A. W. C., Leung S. H., Lau W. H.," Lip Contour Extraction Using a Deformable Model", 2000 International Conference on Image Processing, Vol. 2, pp. 255-258, 2000
  2. E.D. Petajan, "Automatic Lipreading to Enhance Speech Recognition", Proceeding of IEEE Global Telecommunication Conference, Atlanta, Georgia, pp. 265-272, 1984.
  3. C. Bregler, H. Hild, S. Manke and A. Waibel, "Improving Connected Letter Recognition by Lipreading", IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, pp. 557-560, 1993. https://doi.org/10.1109/ICASSP.1993.319179
  4. Y. J. ZHANG, "A Survey on Evaluation Methods for Image Segmentation," Pattern Recognition, Vol 9, No. 8, pp 1335-1346, 1996.
  5. 류위, "유전 알고리즘에 기반한 클러스터링의 영상분할", 전북대학교 대학원 석사학위논문, 2006.
  6. 임혁순, 박상성, 장동식, "유전자 알고리즘을 이용한 반자동 영상분할 시스템 개발", 한국컴퓨터정보학회논문집, Vol. 11, No. 4, pp. 283-289, 2006.
  7. 임혁순, "유전자 알고리즘을 이용한 대화형 영상분할시스템 개발", 고려대학교 대학원 석사학위논문, 2007.
  8. 오준택, 김현욱, "영역정보기반의 유전자알고리즘을 이용한 텍스트 후보영역 검출", 전자공학회논문지-SP, Vol. 45, No. 6, pp. 70-77, 2008.
  9. Fu. X., Ding. M., Zhou. C., Sun. Y., "Multi-threshold image segmentation with improved quantum-inspired genetic algorithm", Progress in Biomedical Optics and Imaging (SPIE Proceedings Series), Vol. 7495, No. 1, 7495 18, 2009.
  10. Bir Bhanu, Sungkee Lee, John Ming "Adaptive Image Segmentation Using a Genetic Algorithm," Transactions on Systems, Man., and Cybernetics, Vol. 25, No 12, pp. 1543-1567, 1995. https://doi.org/10.1109/21.478442
  11. DAE N. CHUN, HYUN S. YANG, "Robust Image Segmentation Using Genetic Algorithm with a Fuzzy Measure," Pattern Recognition, Vol 29, No 7, pp. 1195-1211, 1996. https://doi.org/10.1016/0031-3203(95)00148-4
  12. P. Andrey, P. Tarroux, "Unsupervised Image Segmentation Using a Distributed Genetic Algorithm," Pattern Recognition, Vol 30, No 7. pp. 659-673, 1994.
  13. Philippe Andrey, "Selectionist Relaxation : Genetic Algorithms Applied to Image Segmentation," Image and Vision Computing, Vol. 17, pp. 175-187, 1999. https://doi.org/10.1016/S0262-8856(98)00095-X