A Study of Evaluation System for Facial Expression Recognition based on LDP

LDP 기반의 얼굴 표정 인식 평가 시스템의 설계 및 구현

  • 이태환 (경희대학교 전자정보대학 컴퓨터공학과) ;
  • 조영탁 (경희대학교 전자정보대학 컴퓨터공학과) ;
  • 안용학 (세종대학교 전자정보공학대학 컴퓨터공학과) ;
  • 채옥삼 (경희대학교 전자정보대학 컴퓨터공학과)
  • Received : 2014.11.26
  • Accepted : 2014.12.16
  • Published : 2014.12.30

Abstract

This study proposes the design and implementation of the system for a facial expression recognition system. LDP(Local Directional Pattern) feature computes the edge response in a different direction from a pixel with the relationship of neighbor pixels. It is necessary to be estimated that LDP code can represent facial features correctly under various conditions. In this respect, we build the system of facial expression recognition to test LDP performance quickly and the proposed evaluation system consists of six components. we experiment the recognition rate with local micro patterns (LDP, Gabor, LBP) in the proposed evaluation system.

본 논문에서는 기존에 제안된 LDP(Local Directional Pattern)를 기반으로 얼굴 표정 인식 시스템에 대한 설계 및 구현 방법을 제안한다. LDP는 얼굴 영상을 구성하고 있는 각 화소를 주변 화소들과의 관계를 고려하여 지역적인 미세 패턴(Local Micro Pattern)으로 표현해준다. 새롭게 제시된 LDP에서 생성되는 코드들이 다양한 조건하에서 정확한 정보를 포함할 수 있는지의 여부를 검증할 필요가 있다. 따라서, 새롭게 제안된 지역 미세 패턴인 LDP를 다양한 환경에서 신속하게 검증하기 위한 평가 시스템을 구축한다. 제안된 얼굴 표정인식 평가 시스템에서는 6개의 컴포넌트를 거쳐 얼굴 표정인식률을 계산할 수 있도록 구성하였으며, Gabor, LBP와 비교하여 LDP의 인식률을 검증한다.

Keywords

References

  1. 강민식, "고객만족도 피드백을 위한 효율적인 얼굴감정 인식시스템에 대한 연구", 융합보안논문지 제12권 제4호, 한국융합보안학회, 2012.09.
  2. 허승표, 이대성, 김귀남, "모바일 환경에서 OTP 기술과 얼굴인식 기술을 사용한 사용자 인증 개선에 관한 연구", 융합보안논문지 제11권 제3호, 한국융합보안학회, 2011.06.
  3. M. F. Valstar and M. Pantic, "Biologically vs. logic inspired encoding of facial actions and emotions in video", in Proc. IEEE Int'l Conf. Multimedia and Expo, pp.325-328, 2006.
  4. P. Sungsoo, S. Jongju, and K. Daijin, "Facial expression analysis with facial expression deformation", in Proc. IAPR Int'l Conf. Pattern Recog., pp.1-4, 2008.
  5. A. Kapoor, W. Burleson, and R.W. Picard, "Automatic Prediction of Frustration", Int'l J. Human Computer Studies, vol.65, no.8, pp.724-736, 2007. https://doi.org/10.1016/j.ijhcs.2007.02.003
  6. A. B. Ashraf, S. Lucey, J. F. Cohn, T. Chen, Z. Ambadar, K. Prkachin, P. Solomon, and B. J. T heobald, "The Painful Face: Pain Expression Recognition Using Active Appearance Models", Proc. Ninth ACM Int'l Conf. Multimodal Interfaces (ICMI '07), pp.9-14, 2007.
  7. M. Yeasin, B. Bullot, and R. Sharma, "Recognition of Facial Expressions and Measurement of Levels of Interest from Video", IEEE Trans. Multimedia, vol.8, no.3, pp.500-507, June 2006. https://doi.org/10.1109/TMM.2006.870737
  8. J. Jones, L. Palmer, "An evaluation of the two-dimensional Gabor filter model of simple receptive fields in cat striate cortex", Journal of Neurop hysiology, 58 (6), pp.1233-1258, 1987.
  9. X. Feng, M. Pietikainen, and A. Hadid, "Facial Expression Recognition with Local Binary Patterns and Linear Programming", Pattern Recognition and Image Analysis, vol.15, no.2, pp.546-548, 2005.
  10. 정웅경, 조영탁, 안용학, 채옥삼, "얼굴 표정 인식을 위한 지역 미세 패턴 기술에 관한 연구", 융합보안논문지, 제14권, 제5호, 한국융합보안학회, pp. 17-24, 2014.09.
  11. J. Zou, Q. Ji, and G. Nagy, "A comparative study of local matching approach for face recognition", IEEE Trans. Image Processing, vol.16, no.10, pp.2617-2628, Oct. 2007. https://doi.org/10.1109/TIP.2007.904421
  12. M. J. Lyons, J. Budynek, S. Akamatsu, "Automatic classification of single facial images", IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, 21 (12), pp.1357-1362, 1999. https://doi.org/10.1109/34.817413
  13. Kotsia, I., Pitas, I., "Facial expression recognition in image sequences using geometric de-formation features and support vector machines", IEEE Trans. Image Processing, 16(1), pp.172-187, 2007. https://doi.org/10.1109/TIP.2006.884954