COMPARING AND IMPROVING FACIAL RECOGNITION METHOD

Facial recognition is the process in which a sample face can be correctly identified by a machine amongst a group of different faces. With the never-ending need for improvement in the fields of security, surveillance, and identification, facial recognition is becoming increasingly important. Considering this importance, it is imperative that the correct faces are recognized and the error rate is as minimal as possible. Despite the wide variety of current methods for facial recognition, there is no clear cut best method. This project reviews and examines three different methods for facial recognition: Eigenfaces, Fisherfaces, and Local Binary Patterns to determine which method has the highest accuracy of prediction rate. The three methods are reviewed and then compared via experiments. OpenCV, CMake, and Visual Studios were used as tools to conduct experiments. Analysis were conducted to identify which method has the highest accuracy of prediction rate with various experimental factors. By feeding a number of sample images of different people which serve as experimental subjects. The machine is first trained to generate features for each person among the testing subjects. Then, a new image was tested against the “learned” data and be labeled as one of the subjects. With experimental data analysis, the Eigenfaces method was determined to have the highest prediction rate of the three algorithms tested. The Local Binary Pattern Histogram (LBP) was found to have the lowest prediction rate. Finally, LBP was selected for the algorithm improvement. In this project, LBP was improved by identifying the most significant regions of the histograms for each person in training time. The weights of each region are assigned depending on the gray scale contrast. At recognition time, given a new face, different weights are assigned to different regions to increase prediction rate and also speed up the real time recognition. The experimental results confirmed the performance improvement

Contributions on Automatic Recognition of Faces using Local Texture Features

Uno de los temas más destacados del área de visión artifical se deriva del análisis facial automático. En particular, la detección precisa de caras humanas y el análisis biométrico de las mismas son problemas que han generado especial interés debido a la gran cantidad de aplicaciones que actualmente hacen uso de estos mecnismos. En esta Tesis Doctoral se analizan por separado los problemas relacionados con detección precisa de caras basada en la localización de los ojos y el reconomcimiento facial a partir de la extracción de características locales de textura. Los algoritmos desarrollados abordan el problema de la extracción de la identidad a partir de una imagen de cara ( en vista frontal o semi-frontal), para escenarios parcialmente controlados. El objetivo es desarrollar algoritmos robustos y que puedan incorpararse fácilmente a aplicaciones reales, tales como seguridad avanzada en banca o la definición de estrategias comerciales aplicadas al sector de retail. Respecto a la extracción de texturas locales, se ha realizado un análisis exhaustivo de los descriptores más extendidos; se ha puesto especial énfasis en el estudio de los Histogramas de Grandientes Orientados (HOG features). En representaciones normalizadas de la cara, estos descriptores ofrecen información discriminativa de los elementos faciales (ojos, boca, etc.), siendo robustas a variaciones en la iluminación y pequeños desplazamientos. Se han elegido diferentes algoritmos de clasificación para realizar la detección y el reconocimiento de caras, todos basados en una estrategia de sistemas supervisados. En particular, para la localización de ojos se ha utilizado clasificadores boosting y Máquinas de Soporte Vectorial (SVM) sobre descriptores HOG. En el caso de reconocimiento de caras, se ha desarrollado un nuevo algoritmo, HOG-EBGM (HOG sobre Elastic Bunch Graph Matching). Dada la imagen de una cara, el esquema seguido por este algoritmo se puede resumir en pocos pasos: en una primera etapa se extMonzó Ferrer, D. (2012). Contributions on Automatic Recognition of Faces using Local Texture Features [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16698Palanci