170 likes | 484 Views
Yama-Tabanlı Yüz Tanıma için Yeni Yöntemler. Berkay Topçu, Hakan Erdoğan Sabancı Üniversitesi. İçerik. Giriş Yama-Tabanlı Yüz Tanıma Boyut düşürme ve normalizasyon Sınıflandırma Karar Birleştirme Deneyler ve Sonuçlar Sonuç ve Gelecek Çalışmalar. Giriş. Güvenlik uygulamaları
E N D
Yama-Tabanlı Yüz Tanıma için Yeni Yöntemler Berkay Topçu, Hakan Erdoğan Sabancı Üniversitesi
İçerik • Giriş • Yama-Tabanlı Yüz Tanıma • Boyut düşürme ve normalizasyon • Sınıflandırma • Karar Birleştirme • Deneyler ve Sonuçlar • Sonuç ve Gelecek Çalışmalar Sabancı Üniversitesi
Giriş • Güvenlik uygulamaları • İnsan-bilgisayar arayüzü • Işıklandırma değişimleri • Kısmi kapanmalar • Duruş (poz) değişimleri Sabancı Üniversitesi
Yama-Tabanlı Yüz Tanıma • Üst üste çakışan veya çakışmayan bölgeler (yamalar) • Yerel öznitelikler • Işıklandırma, kısmi kapanma ve duruş değişimlerine karşı gürbüz • Sınıflandırma • Farklı yamalardan çıkarılan öznitelikler • Öznitelik birleştirme • Karar birleştirme Sabancı Üniversitesi
Yama-Tabanlı Yüz Tanıma • Boyut Düşürme • Yüksek boyutlu (d) veri, düşük boyutlu (p) uzaya eşlenmekte (p < d) • d = 64x64 = 4096 ya da d = 16x16 = 256 • 256 12 boyut, 4096 192 boyut • Ayrık Kosinüs Dönüşümü (DCT) • Temel Bileşenler Analizi (PCA) • Normalize Temel Bileşenler Analizi (NPCA) • En Yakın Komşu Ayırtaç Analizi (NNDA) Sabancı Üniversitesi
Öznitelik Çıkarımı • NPCA (Normalize Temel Bileşenler Analizi) • PCA, izdüşüm uzayında örnekler arası ikili uzaklıkların karelerinin toplamını maksimize eder. • Örnekler arası uzaklıkları, orijinal uzaydaki uzaklıkları ile ters orantılı ağırlıklandırma Sabancı Üniversitesi
Öznitelik Çıkarımı • NNDA (En Yakın Komşu Ayırtaç Analizi) • Sınıflar arası uzaklığı arttırmaya çalışırken, aynı sınıfa ait elemanları izdüşüm uzayında yaklaştırmayı hedefler. • Her eleman için, aynı sınıftaki en yakın komşu ile uzaklığını ve diğer sınıflardan en yakın komşu ile uzaklığını göz önüne alır. SabancıÜniversitesi
Öznitelik Çıkarımı - Normalizasyonlar • Uzunluk Normalizasyonu • Yüksek veya düşük parlaklık seviyeli yamalar • Birim uzunluk • Öznitelik Normalizasyonu • Her bir özniteliğin katkısını dengelemek • Birim standart sapma Sabancı Üniversitesi
Sınıflandırma • En yakın komşu sınıflandırıcısı • Yüz imgelerinden elde edilen veri seyrek olduğundan, eğitim verisinin yapısını temsil eden istatistiksel model oluşturmak zordur. • Örnekler arası uzaklık Sınıf sonsal olasıklıkları Sabancı Üniversitesi
Önceki Çalışmalar • Öznitelik birleştirme • Yamalardan çıkarılan öznitelikler uç uca eklenerek her bir örnek için görsel öznitelik vektörü oluşturulur. • Doğru tanıma oranlı ağırlıklandırma • Her bir yamanın sonuçları, test verisi üzerindeki doğru tanıma oranları ile ağırlıklanıdırılır. • Yama-tabanlı ve bütüncül birleştirme • İki ayrı seviyede karar birleştirme yapılır. • İlk seviye: Farklı yamaların tanıma oranları birleştirilir. • İkinci seviye: Yerel tanıma sonucu, tüm imgenin kullanıldığı tanıma sonucu ile birleştirilir. Sabancı Üniversitesi
Karar Birleştirme • Farklı yamalardan eğitilmiş sınıflandırıcıların birleştirilmesi • Sonsal olasılıkların ağırlıklı toplamı : • Eşit ağırlıklar (EA): • Fisher Ağırlıklandırma (FA) • Onaylama Doğruluk Oranı Ağırlıklandırma (ODO-A) Sabancı Üniversitesi
Karar Birleştirme • Fisher Ağırlıklandırma (FA) • Onaylama verisinin her bir örneği için ( i : doğru sınıf ) • Pozitif skor • Negatif skor • 16 boyutlu veri 1boyut • LDA (Doğrusal Ayırtaç Analizi) Sabancı Üniversitesi
Karar Birleştirme • Onaylama Doğruluk Oranı (ODO-A) • Her bir yamanın bağımsız tanıma oranı • Yamanın ağırlığı tanıma oranı ile doğru orantılı Sabancı Üniversitesi
Deneyler • AR Veritabanı • 120 kişi – 2 ayrı oturum – 13+13=26 imge/kişi • 13 imge/kişi/oturum : 1 standart + 3 yüz ifadesi farklı + 3 ışıklandırma farklı + 3 güneş gözlüklü + 3 atkılı • İlk oturum ilk 7 imge eğitim • İkinci oturum ilk 7 imge onaylama • İlk ve ikinci oturum 6+6=12 imge test Sabancı Üniversitesi
Deneyler ve Sonuçlar Normalizasyonsuz tanıma oranları Standart Sapma Norm. Uzunluk Norm. Sabancı Üniversitesi
Deneyler ve Sonuçlar • Diğer yöntemler • Öznitelik Birleştirme • CSU Face Identification Evaluation System Sabancı Üniversitesi
Sonuç • Farklı yamalardan elde edilen sonuçların birleştirilmesi • DCT ve PCA ek olarak NPCA ve NNDA kullanılması • İki farklı ağırlık bulma yöntemi • En yüksek tanıma oranı : 85.69% • Uzunluk bölümü + NNDA + ODO-A • Gelecek çalışmalar: • En uygun eşleşme için yama merkezlerinin yer değiştirmesi • Test imgesi üzerinden ağırlıklandırma • Sınıflara özel yama ağırlıkları Sabancı Üniversitesi