본 논문에서는 변형 Otsu 이진화 방법, Hu 모멘트 및 선형 판별 분석(linear discriminant analysis, LDA)를 기반으로 밝기, 명암도, 크기, 회전 위치 변화에 강인한 얼굴 인식 방법을 제안하고자 한다. 제안한 변형 Otsu 이진화를 사용하여 밝기 및 명암도에 불변한 이진 영상들을 만든다. 그런 후 생성된 얼굴 영상의 경계 영상 및 다단계 이진영상으로부터 총 17개의 Hu 모멘트를 계산한 다음 LDA 방법을 적용하여 최종 특징 벡터를 추출한다. 특히 제안하는 얼굴 인식 방법은 Hu 모멘트를 이용함으로써 크기, 회전 및 위치 변화에도 강인한 특성을 갖고 있다. Olivetti research laboratory (ORL) 데이터베이스와 AR 데이터베이스의 총 100명의 얼굴 영상에 대해 기존의 주요 성문 분석(Principal component analysis, PCA) 방법 및 PCA와 LDA를 결합한 얼굴 인식 방법과 비교 실험한 결과, 제안한 얼굴 인식 방법은 대체적으로 기존 방법보다 뛰어난 인식 성능을 보였다.
영상 데이터와 같은 대용량의 데이터를 분류하고자 할 경우, 입력 데이터의 차원을 줄여서 특징 벡터를 뽑아내는 전처리 과정은 필수적이다. 이 경우 특징 벡터가 입력 데이터의 정보를 최대한 포함하도록 하는 것이 중요하다. 특징 벡터를 뽑는 대표적인 방법으로는 PCA, ICA, LDA, MLP와 같은 특징 추출(feature extraction) 방법을 들 수 있다. PCA와 LDA는 무감독 학습 방식이고, LDA, MLP는 감독 학습 방식에 해당한다. 감독학습 방식의 경우 입력 정보와 함께 클래스 정보를 사용하기 때문에 데이터를 분류하기에 더 좋은 특징들을 뽑아낼 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 무감독 학습 방식인 PCA에 클래스에 대한 정보를 함께 사용하여 특징을 추출함으로써 데이터 분류에 더욱 적합한 특징들을 뽑는 방법을 제안하였다. 그리고, Yale face database를 사용하여 제안한 알고리즘의 성능을 기존의 알고리즘과 비교, 테스트하였다.
기존의 다중 클래스 SVMs은 클래스의 개수가 증가되면, 이진 클래스 SVMs의 수도 증가되어 분류를 위해 많은 시간이 요구된다. 본 논문에서는 분류 시간을 줄이기 위하여, PCA+LDA 특징 부 공간에서 NNR을 적용하여 클래스의 개수를 줄이는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 PCA+LDA 특징 부 공간에서 간단한 NNR을 사용하여, 입력된 테스트 특징 데이터와 근접된 얼굴 클래스들을 추출함으로서 얼굴 클래스의 개수를 줄이는 방법이다. 클래스 개수를 줄임으로, 본 방법은 기존의 다중 클래스 SVMs에 비하여 훈련 횟수와 비교 횟수를 줄일 수 있고, 결과적으로 하나의 테스트 영상을 위한 분류 시간을 크게 줄일 수 있다. 또한 실험 결과, 제안된 방법은 NNC 기법보다 낮은 에러 율을 가지며, 기존의 다중 클래스 SVMs보다 동일한 에러 율을 갖지만, 보다 빠른 분류시간을 가짐을 확인할 수 있었다.
적어도 2,500년 전에 기원된 바둑은 세상에서 가장 오래된 보드 게임 중의 하나이다. 아직까지 포석 바둑에 대한 이론적 연구는 여전히 미흡하다. 본 연구는 특정 프로기사의 포석을 갖고 훈련용 포석으로부터 얻어낸 클래스로의 인식을 위해 전통적인 선형판별분석 알고리즘을 적용하였다. 상위 10위권 한국 프로기사의 포석을 갖고 클래스-독립 선형판별분석과 클래스-종속 선형판별분석을 수행하였다. 실험 결과 클래스-독립 LDA는 평균 14%의 인식률을, 클래스-종속 LDA는 평균 12%의 인식률을 각각 보였다. 또한 연구 결과 일반적인 상식과 달리 PCA가 LDA보다 더 우월하고, 유클리디언 거리 측정 방식이 결코 LDA보다 뒤지지 않는다는 새로운 사실이 밝혀졌다.
본 논문은 선형분류기인 LDA 융합모델과 최소거리패턴분류법을 이용한 얼굴표정인식 알고리즘 연구에 관한 것이다. 제안된 알고리즘은 얼굴 표정을 인식하기 위해 두 단계의 특징 추출과정과 인식단계를 거치게 된다. 먼저 특징추출 단계에서는 얼굴 표정이 담긴 영상을 PCA를 이용해 고차원에서 저차원의 공간으로 변환한 후, LDA 이용해 특징벡터를 클래스 별로 나누어 분류한다. 다음 단계로 LDA융합모델을 통해 계산된 특징벡터에 최소거리패턴분류법을 적용함으로서 얼굴 표정을 인식한다. 제안된 알고리즘은 6가지 기본 감정(기쁨, 화남, 놀람, 공포, 슬픔, 혐오)으로 구성된 데이터베이스를 이용해 실험한 결과, 기존알고리즘에 비해 향상된 인식률과 특정 표정에 관계없이 고른 인식률을 보임을 확인하였다.
Limitations on the Linear Discriminant Analysis (LDA) for face recognition, such as the loss of generalization and the computational infeasibility, are addressed and illustrated for small number of samples. The Principal Component Analysis (PCA) followed by the LDA mapping may be an alternative that can overcome this limitation. We also show that processing time is reduced by wavelet transform.
내비게이션 단말기에 사용되는 전자지도 제작이 수작업으로 이루어지고 있어 오기가 발생할 수 있기 때문에, 본 논문에서는 내비게이션 정보의 요소로 다루어지는 교통 표지판에 대한 오프라인 자동 인식에 대해 제안하였다. 컴퓨터 비전과 패턴 인식 응용 분야로 2차원 얼굴 인식 분야에 널리 활용되고 있는 주성분분석기법(PCA)과 선형판별분석기법(LDA)을 이용하여 교통표지판을 인식하고자 한다. 먼저 PCA를 이용하여 높은 차원의 2차원 이미지 데이터를 저차원의 특징 벡터영역으로 투영을 시킨다. PCA로부터 구해진 저차원의 특징 벡터를 이용하여 LDA로 분산 매트릭스들 간에 최대가 되고 하고, 분산 매트릭스 내에서는 최소가 되도록 하였다. 실제 도로 환경에서 추출된 교통 신호판의 대부분을 제안된 알고리즘에 의해서 특징 벡터를 40개 이상 사용하였을 경우 92.3%이상의 높은 인식률을 보임을 확인하였다.
Face detection and tracking technology on video sequence has developed indebted to commercialization of teleconference, telecommunication, front stage of surveillance system using face recognition, and video-phone applications. Complex background, color distortion by luminance effect and condition of luminance has hindered face recognition system. In this paper, we have proceeded to research of face recognition on video sequence. We extracted facial area using luminance and chrominance component on $YC_bC_r$ color space. After extracting facial area, we have developed the face recognition system applied to our improved algorithm that combined PCA and LDA. Our proposed algorithm has shown 92% recognition rate which is more accurate performance than previous methods that are applied to PCA, or combined PCA and LDA.
In this paper, we propose an efficient algorithm based on PCA and LDA combining K-means clustering method, which has better accuracy of face recognition than Eigenface and Fisherface. In this algorithm, PCA is firstly used to reduce the dimensionality of original face image. Secondly, a truncated face image data are sub-clustered by K-means clustering method based on Euclidean distances, and all small subclusters are labeled in sequence. Then LDA method project data into low dimension feature space and group data easier to classify. Finally we use nearest neighborhood method to determine the label of test data. To show the recognition accuracy of the proposed algorithm, we performed several simulations using the Yale and ORL (Olivetti Research Laboratory) database. Simulation results show that proposed method achieves better performance in recognition accuracy.
MLP는 뛰어난 학습능력으로 인하여 많은 분야에 성공적으로 적용되고 있다. 그러나, 학습 방법으로서 최급경사법에 근거한 오차역전파 알고리즘을 적용하기 때문에 학습시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 또한 입력차원의 크기가 크거나 클래스간 학습데이터의 유사성이 클 경우 최적의 파라미터를 구하는데는 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 LDA와 local MLP을 이용한 새로운 얼굴인식시스템을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 우선 LDA 기법에 의해 차원이 축소된 얼굴의 특징벡터를 계산한다. 다음 단계로서 전체 학습영상을 사용하기 보다는 그룹별로 분할된 얼굴영상에 대해 MLP를 수행하므로서 그룹별로 최적인 파라미터를 결정한다. 마지막 단계로 그룹별로 수행된 local MLP를 결합함으로써 전체 얼굴인식 시스템을 구성한다. 제안된 방법의 타당성을 보이기 위해 ORL 얼굴영상을 대상으로 실험한 결과 기존 방법인 PCA나 LDA에 비해 향상된 결과를 보임을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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